含乙二醇和盐体系气体水合物相平衡测定与预测

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1、文章编号：1006-2467（2002）10-1509-04含乙二醇和盐体系气体水合物相平衡测定与预测孙志高X郭开华2，樊栓狮S王如竹'乙烷和里论，给理可较（1•上海交通大学动力与能源工程学院，上海200030；2•中国科学院广州能源研究所，广州510070）摘要：利用可视化高压流体测试装置测定了含乙二醇和盐:内烷的混合物）水合物的形成条件，并结合vandorWaals-Ple岀了含混合抑制剂（乙二醇和盐）体系气体水合物相平衡计算好地预测含混合抑制剂体系的水合物形成条件.关键词：气体水合物；乙二醇；盐；天然气；

2、相平衡中图分类号:TQO26文献标识码：AMeasurementandPredictionofGasHydratePhaseEquilibriumContainingEthyleneGlycolandSaltsSUNZhi-^ao1,GUOKai-hua2,FANShuan-shi2,WANGI

3、siontChineseAcademyofSciences^Guangzhou510070)Abstract:Asetofvisualhigh-pressurefluidmeasurementsystemwasusedtomeasurethehydrateequilibriumofthesyntheticnaturalgas(mixtureofmethane,ethaneandpropane)intheaqueoussolutionofethyleneglycolandsalts.Thecalculation

4、modelforthegashydrateequilibriumincludinginhibitorwasdevelopedbasedonthevandorWaalsPlattccuwadsorptionisothermtheory.Thecalculatedresultsshowthatthemodelcanwellpredictgashydrateformationconditionsintheaqueoussolutioncontainingethyleneglycolandsalts.Keyword

5、s:gashydrate;ethyleneglycol;salt；naturalgas；phaseequilibrium气体水合物是一种笼型晶体化合物，可分为I型、H型和H型，其结构形式一般由填充水分子形成晶格的气体分子的大小决定.Hammerschmidt在天然气输送管道屮发现堵塞管道的不是冰而是由形成的气体水合物引起的⑴，如何在油气生产和输运过程中抑制水合物的形成就成了石油和天然气工业需要解决的问题.随着在海洋和冻土带屮大量天然气水合物被发现（已探明天然气水合物的储量相当收稿日期：200110-03基金项目

6、：中国科学院重点项目；国家重点基础研究发展规划（973）资助项目（G2000026306）作者简男，江苏扬州人，博士生，主要从事水端的研究.于所有矿物燃料储量的2倍）山2],其作为未来潜在能源得到许多国家政府和科研工作者的重视•另外.利用水合物蓄冷、处理二氧化碳温室气体和水合物储运天然气技术也日益受到重视.目前，在石油和天然气工业中，为了防止水合物的形成而堵塞管道和设备，一般采用添加抑制剂（甲醇、乙二醇、电解质）的方法耳石油和天然气在开采、运输过程屮本身就含有一定量的盐，所以含醇和电解质混合抑制剂气体水合物形成

7、条件的硏究，对石油和天然气工业具有重要意义•本文利用可视化高压流体测试装置对含乙二醇和电解质（氮化钠、氯化钙）体系的合成天然气（甲烷、乙烷和丙烷的混合物）水合物的形成条件进行了测定，建立了含混合抑制剂休系气休水合物柑平衡计算模型，并对本文所研究的体系进行了相平衡预测计算.1实验部分1.1实验装置图1为实验所用可视化高压流体测试装置示意图，反应釜足一可变容积的全透明蓝宝石釜，最大有效工作体积为100end,最高工作压力可达40MPa,温度调节范围为一2()〜12()°C.反应釜中物质可通过搅拌器或循环泵进行混合，

8、循环泵的最大流量为21.5cn?/h.反应釜中的温度由钳电阻测量,精度为±0.1K；压力用精度为24kPa的压力传感器(TF014()()A,()〜40MPa)测量.容积的变化通过一直流电机使反应釜内活塞上下移动实现•反应釜内的参数(压力、温度、容积)、空气浴温度、循环流量及搅拌速度等参数可由计算机数据采集系统自动采集和储存.转样器的最大工作压力为40MPa,有效容积150cm图1可