气体水合物油气集输李迎旭40课件

气体水合物油气集输主讲教师：李迎旭总述油气田生产的天然气一般总需要脱水，以满足气体后续加工工艺、管输和商品天然气对水含量的要求。由于常用醇胺水溶液脱酸气，故天然气脱水过程常在脱酸之后进行。一、气体饱和水含量和露点目录二、水合物结构三、水合物生成条件四、防止生成水合物的方法第一部分气体饱和水含量和露点一、气体饱和水含量和露点气体是否会出现液态水和气体饱和水含量密切相关，处于饱和和过饱和状态的气体才能有液态水析出。天然气的饱和水取决于天然气的温度、压力和气体组成。气体水含量的测定方法：露点法吸收质量法Karl-Fischer法一、气体饱和水含量和露点1.露点法在恒定压力下，气体以一定流量流经露点仪，仪器的测量腔室内有抛光金属镜面，其温度可用人控方式精确调节并准确测定。随镜面温度逐步降低，气体被饱和时镜面上开始结露，此时的镜面温度即为气体露点。由露点温度查表可得气体水含量。一、气体饱和水含量和露点2.吸收法气体通过充满P2O5的吸收管，吸收剂P2O5吸收气体内的水分，精确测定P2O5的质量增加值和通过吸收管的气体量，即可求得气体内的水含量。将8mol吡啶加到2mol二氧化硫中，再加入约15mol甲醇，然后加入1mol碘，配制成测定气体水含量的卡尔-费希尔试剂。溶液吸收天然气中的水分，测出中和卡尔-费希尔试剂所需的天然气量即可求得气体的水含量。3.Karl-Fischer法第二部分水合物结构二、水合物结构水合物是在一定温度和压力条件下、天然气的某些组分与液态水生成的一种外形像冰、但晶体结构与冰不同的溶形化合物。在水合物中，水分子通过氢键形成不同形式的腔室，每一个腔室能容纳一个气体分子。水和气体分子间通过范德华力相互吸引，形成稳定结构。二、水合物结构水合物有三种结构，分别称为结构I、II、H型。I型：

I型晶体结构为体心立方体结构，由1小腔室和1个大腔室组成。分子式为S2L6·46H2O。水合物结构I二、水合物结构水合物有三种结构，分别称为结构I、II、H型。II型：II型结构为金刚石晶体立方结构，由16个小腔室和8个大腔室组成，分子式为S16L8·136H2O。水合物结构II二、水合物结构水合物有三种结构，分别称为结构I、II、H型。1987年发现的H水合物，由1个大腔室、两个中腔室、3个小腔室构成，分子式为S3S2’·34H2O。对H型水合物尚处于研究中，知之甚少，但已证明在合适的温度、压力条件下，凝析油、原油中常见的烃分子和甲烷能形成这种新水合物结构。气体在高压、低温，并存在液态水时才能生成水合物，这是生成水合物的两个必要条件。第三部分水合物生成条件三、水合物生成条件气体饱和水含量和露点只能判断气体内是否有液态水析出，能否生成水合物还取决于气体的压力、温度和组成。预测生成水合物温度压力条件的方法主要有：图解法平衡常数法热力学模型法第四部分防止生成水合物的方法四、防止生成水合物的方法破坏生成水合物的必要条件即可防止水合物的生成。对气体脱水、降低气体内水含量和露点是防止生成水合物的根本办法。工业在节流前用加热或注水合物抑制剂防止下游管线内产生水合物。四、防止生成水合物的方法（一）气体膨胀降温可防止水合物的生成。（二）节流前加热：提高节流前气体温度使节流后气体最低温度高于气体水露点，可有效地防止生成水合