هيدرات الغاز ( Gas Hydrates )
هيدرات الغاز
تشكل الهيدرات أحد العوائق و المشاكل التي تواجه العاملين في قطاع الغاز الطبيعي و عمليات نقل الغاز.
سنتعرف في هذا المقال على ما يلي :
1- ماهي الهيدرات ؟
2-كيف تتكون الهيدرات ؟
3-ما هي الشروط الأولية لتكون الهيدرات في الصناعة الغازية
3-ماهي العوامل المساعدة لتشكل الهيدرات ؟
4-ما هي أبرز الطرق المستخدمة لمكافحة تشكل الهيدرات ؟
الهيدرات :
عند درجة حرارة وضغط محددين تشكل الغازات الطبيعية مع الماء اتحادات صلبة تسمى الهيدرات و شكلها مشابه للثلج المجمد بمظهره وكثافتها تتعلق بتركيبها.
هذه الهیدرات هي اتحادات فيزيائية - كيمائية ، تتصف بإحلال جزيئات مادة في أخرى وبشكل خاص إحلال الهيدروكربونات في الماء عند أو تحت درجة الحرارة المسماة (درجة حرارة الهيدرات).
هذه الهیدرات هي اتحادات فيزيائية - كيمائية ، تتصف بإحلال جزيئات مادة في أخرى وبشكل خاص إحلال الهيدروكربونات في الماء عند أو تحت درجة الحرارة المسماة (درجة حرارة الهيدرات).
هيدرات الميثان |
الشروط الأولية المحفزة لتشكل الهيدرات :
1. الغاز عند أو تحت نقطة الندى للماء عندما يوجد بشكل حر.
2. درجة حرارة منخفضة .
3. ضغوط مرتفعة
الشروط المساعدة لتشكل الهيدرات :
1. السرعات العالية والارتجاج (الاضطراب ) .2. تأرجح الضغط .
3. بداية هیدرات کریستالية صغيرة (نواة) .
4.موضع فيزيائي لتشكل الهيدرات (منعطفات أنابيب ، منظم الضغط ، فتحات)
5. تواجد الغازات (H2S) و (CO2) .
يعيق تشكل الهيدرات على جدران الأنابيب حركة الغاز ، بل ويشكل أحيانا سدادات لمنع حركته ، مما يضر بالصناعة الغازية نظرا لما يستهلكه البحث عن هذه السدادات الهيدراتية وإزالتها من زمن طويل و كلف كثيرة .
يمكن أن تتشكل الهيدرات الهيدروكربونية في الوسط المسامي للطبقة إما في المنطقة القريبة من قاع البئر ، عند الانخفاضات الكبيرة في الضغط و درجة حرارة الغاز حتى درجة حرارة تشكل الهيدرات ، أو بشكل مباشر في الطبقة قبل إدخال المكمن في الاستثمار عندما تكون درجة حرارة المكمن أقل من درجة حرارة التوازن لتشكلها.
يمكن أن تتشكل الهيدرات عند درجات حرارة مرتفعة ، ولكن توجد درجة حرارة حرجة لا تشكل الهيدرات في درجة أعلى منها ، على سبيل المثال ، درجة الحرارة الحرجة للميتان (22°C) أو (71°F) .
يمكن تحديد درجة حرارة تشكل الهيدرات ، بالعلاقة مع الضغط والكثافة النسبية للغاز من الشكل التالي :
يوجد في الطبيعة ما يسمى بمكامن الهيدرات الغازية ، حقل "ميسايا خسكي" في روسيا ، وهناك اعتقاد بأن الاحتياطيات الكبيرة للغاز الطبيعي يرافقها مكامن الهیدرات تتوضع في الصخور المتجمدة الأزلية ، وفي قيعان المحيطات حيث تتراوح درجة الحرارة فيها من ( 2- 3°C) .
طرق مكافحة تشكل الهيدرات :
1. الدعم الحراري لنظام الاستثمار .
2. إدخال مثبطات خاصة في تيار الغاز ،
کالميتانول .
3. إبعاد بخار الماء من الغازات .
كما يمكن
استخدام الطرق المذكورة مجتمعة في حال التمدد المفاجئ الذي يرافقه انخفاض في درجة
الحرارة ، يمكن استخدام المنحنيات المبينة في الأشكال : عند كثافة نسبية معينة لتحديد ظروف تشكل
الهيدرات أثناء تغير درجة الحرارة و تغير الضغط من الأولي إلى النهائي .
شروط تشكل الهيدرات للغازات ذات الكثافة النسبية 0.6 شروط تشكل الهيدرات للغازات ذات الكثافة 0.7 |
أخيراً :
لا تنسى مشاركة المعرفة مع غيرك وضع لنا تعليق لأي سؤال لنجيب عنه حول هذا الموضوع
جديد قسم : هندسة الغاز الطبيعي
شاهد المزيد
هندسة الغاز الطبيعي
تعليقات: 0
إرسال تعليق