天然气水合物.ppt

天然气水合物*天然气水合物简介1天然气水合物生成的条件2阻止天然气水合物生成的措施3*一、天然气水合物简介天然气水合物也称天然气水化物(可燃冰),是一种天然气中的小分子与水分子形成的类冰状固态化合物,是气体分子与水分子非化学计量的包藏络合物,即水分子与气体分子以物理结合体所形成的一种固体。*天然气水合物在外观上是白色的结晶体,类似于冰或致密的雪。它的化学成分不稳定,一般用表示,M为水合物中的气体分子,n为水分子的个数。也有多种气体混合的水合物。,可浮于水面,而沉于液烃中。天然气水合物是笼形包合物:水分子借氢键形成了笼形多面体骨架,其中有孔穴,孔穴体积由气体分子所占据,被包围在骨架中。甲烷、乙烷和硫化氢可以占据较小的孔穴,而丙烷和丁烷只能占据较大的孔穴,大于正构丁烷的分子因太大而不能形成水合物。天然气水合物可分为Ⅰ型、Ⅱ型和H型三种结构。**水合物的危害:1、水合物在管道中形成,会造成堵塞管道、减少天然气的输量、增大管线的压差、损坏管件等危害,导致严重管道事故;(管道拐弯处、调压撬处)2、水合物在井筒中形成,可能造成堵塞井筒、减少油气产量、损坏井筒内部的部件,甚至造成油气井停产;3、水合物在地层多孔介质中形成,会造成堵塞油气井、减低油气藏的孔隙度和相对渗透率、改变油气藏的油气分布,改变地层流体流向井筒渗流规律,这些危害使油气井的产量降低。*二、天然气水合物生成的条件1、有游离水存在(天然气的温度必须等于或低于天然气中水的露点),若天然气中没有自由的游离水,则不会形成水合物。2、系统处于适宜的温度和压力下。对于任何组分的天然气,在给定压力下,存在有一水合物形成温度,低于这个温度将形成水合物,而高于这个温度则不形成水合物或者己形成的水合物将发生分解,当压力升高时,形成水合物的温度也就升高。3、形成水合物还有一些次要的条件,如高的气体流速、任何形式的搅动如孔板、弯管、温度计、插孔及晶种的存在、含盐量和固体产物等**低温高压形成水化物气流速度和方向改变的地方,即气流的停滞区在节流阀、阀门关闭不严处液态水三、阻止天然气水合物生成的措施1、给天然气加热,并且使天然气温度维持在水的露点(-7℃/10MPa)以上或天然气水合物形成温度(12℃/MPa)以上。伴热带2、向气流中加入阻化剂(水合物抑制剂),天然气中的水分溶于抑制剂中,改变水分子间的相互作用,达到抑制水合物形成的目的。目前在天然气工业中多用甲醇和乙二醇或二甘醇作抑制剂。甘醇类的醚基和羟基团形式相似于水的分子结构,与水有强的亲合力。向天然气中注入的抑制剂与冷却过程凝析的水形成冰点很低的溶液,天然气中的水汽被高浓度甘醇溶液所吸收,导致水合物生成温度明显下降。*