Dissociation Pressures of Gas Hydrates Formed by Gas Mixtures

Résumé -Application de l'équation d'état Cubic-Plus-Association pour la prédiction des équilibres entre phases pour les systèmes contenant du méthane et de l'eau en présence d'électrolyte(s) -Les hydrates de méthane ont été largement présentés comme une potentielle nouvelle source d'énergie. Les hydrates à l'état naturel peuvent se former dans diverses roches ou sédiments si les conditions appropriées de pression et température en présence d'eau et de méthane sont réunies. Toutefois, la salinité des eaux de formation peut connaître d'importantes variations, et ces changements modifient la zone de stabilité des hydrates. En outre, l'eau de gisement produite avec les fluides de réservoir peut contenir diverses quantités de sels, pouvant prévenir la formation d'hydrates. Par conséquent, il est essentiel d'obtenir une meilleure compréhension de l'effet des sels sur la stabilité des hydrates. Dans cette communication, de nouvelles données expérimentales de dissociation d'hydrates de méthane en présence de solutions aqueuses contenant différentes concentrations de NaCl, KCl et de MgCl 2 ont été réalisées. Les nouvelles données ont été mesurées en utilisant une méthode à volume constant. La précision et la fiabilité des mesures expérimentales ont été démontrées en comparant les mesures avec les données de la littérature. Une approche thermodynamique dans lequel l'équation d'état CPA est combinée avec une modification du terme électrostatique proposé par Debye-Hückel a été employée pour modéliser les équilibres entre phases. Les conditions de formation d'hydrates sont modélisées par la théorie développée par van der Waals et Platteeuw. Pour modéliser en milieux poreux les équilibres entre phases d'hydrate, l'effet de la pression capillaire a été pris en compte. Les prédictions du modèle développé ont été validées par rapport à des données expérimentales indépendantes et les données obtenues dans ce travail. Un bon accord entre les prédictions et les données expérimentales a été observé, confirmant la fiabilité du modèle développé. Abstract -Methane and Water Phase Equilibria in the Presence of Single and Mixed Electrolyte

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“…The reference properties used are summarized in Table 8. et al, 1980 Δv w (cm 3 mol -1 ) 3.0 4.601 Parrish and Prausnitz, 1972 …”

Section: Tablementioning

confidence: 99%

“…The hydrate phase is modeled by using the solid solution theory of van der Waals and Platteeuw (1959), as implemented by Parrish and Prausnitz (1972). The Kihara model for spherical molecules is applied to calculate the potential functions for compounds forming the hydrate phase (Kihara, 1953).…”

Section: Modeling Of Hydrate Phasementioning

confidence: 99%

Methane and Water Phase Equilibria in the Presence of Single and Mixed Electrolyte Solutions Using the Cubic-Plus-Association Equation of State

Haghighi

Chapoy

Tohidi

2008

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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“…For two-phase equilibria, the absolute average deviation in water content is 6.07% (N p = 63) and for systems inhibited with methanol the absolute average deviation in temperature is 1.04% (N p = 352). The data is taken from (Sloan Jr., 1998;Morita et al, 2000;Holder & Hand, 1982;Ostergaard et al, 2000;Subramanian et al, 2000;Parrish & Prausnitz, 1972;Bishnoi & Dholabhai Pankaj, 1999) and more details of the hydrate model can be found in Osiadacz et. al.…”

Section: Hydrate Modelmentioning

confidence: 99%

Non-linear optimization of high-pressure gas networks with respect to hydrate control / Nieliniowa optymalizacja sieci gazowej wysokiego ciśnienia z uwzględnieniem zapobieganiu hydratów

Osiadacz¹,

Uilhoorn²,

Chaczykowski³

2012

Archives of Mining Sciences

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In this paper, gas pipeline optimization includes constraints resulting from hydrate prevention. The key is to seek for the optimal settings of both: the compressor units and hydrate combating method at minimum fuel consumption subject to security of supply and hydrate prevention. A case study is conducted on the Polish section of the Yamal pipeline and an arbitrarily selected partial onshore and offshore pipeline. Three different configurations are investigated: (i) cooling the compressed gas, (ii) no cooling and (iii) line heating immediately after the compressor station. For each configuration, the fuel consumption of the compressors is minimized and in order to prevent hydrate formation, the outlet temperature of the line heater, allowable water vapour in the gas and methanol concentration are calculated for each pipe section. The hydrate model is based on the statistical mechanical approach of Van der Waals and Platteeuw and applicable for systems that contain water (free or dissolved in gas), methanol and mixed gases both hydrate and non-hydrate formers.Keywords: Phase Equilibria; Gas hydrates; Mathematical modelling; Thermodynamics; Optimization W artykule omówiono zagadnienie optymalizacji gazowego systemu przesyłowego uwzględniając dodatkowo ograniczenia wynikające z warunków tworzenia się hydratów. Kryterium optymalizacji to minimum zużycia paliwa w tłoczniach gazu. Badania przeprowadzono na polskiej części gazociągu jamalskiego dla trzech przypadków pracy tłoczni: chłodzenie gazu w tłoczni, brak chłodzenia oraz podgrzewanie gazu za stacją przetłoczną. Dla każdego wariantu, zużycie paliwa przez sprężarki jest minimalizowane oraz w celu przeciwdziałania tworzenia się hydratów, temperatura wyjściowa podgrzewacza jest obliczana a także obliczana jest zawartość pary wodnej i metanolu w gazie dla każdej sekcji gazociągu. Zastosowany model hydratu jest oparty na modelu Van der Waalsa oraz Platteeuw.

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“…Methane, ethane, propane, and carbon dioxide are among the gases commonly found in sediments that can exist in gas hydrate form. Gas molecules with dimensions equal to or larger than w-butane are too large to fit into the voids, whereas very small gas molecules such as helium, neon, and hydrogen are probably too small to form hydrates (Parrish and Prausnitz, 1972). The forces that exist between the gas molecules and the crystalline solid are of the Van der Waals type, thus gas hydrates are not true chemical compounds.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dissociation Pressures of Gas Hydrates Formed by Gas Mixtures

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Methane and Water Phase Equilibria in the Presence of Single and Mixed Electrolyte Solutions Using the Cubic-Plus-Association Equation of State

Methane and Water Phase Equilibria in the Presence of Single and Mixed Electrolyte Solutions Using the Cubic-Plus-Association Equation of State

Non-linear optimization of high-pressure gas networks with respect to hydrate control / Nieliniowa optymalizacja sieci gazowej wysokiego ciśnienia z uwzględnieniem zapobieganiu hydratów

Gas Hydrates in Sediments of Holes 497 and 498A, Deep Sea Drilling Project Leg 67

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