天然气水合物

2020年5月3日星期日
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M nH2O 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。水合物的相对密度为0.96到0.98之间， 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。
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甲醇的蒸汽压比较高，注入管线和设备后容易汽化进 入湿气内，之后均匀地进入水相防止水合物生成。
乙二醇或二甘醇蒸汽压低，必须喷头雾化成小液滴散 于气流内。
当甲醇注入量超过0.11m³/h，不经济，需换乙二醇。
3、天然气脱水。天然气脱水的工艺方法一般包括:低 温脱水、溶剂吸收法脱水、固体吸附法脱水和化学反应 法脱水。
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形成水合物的压力-温度曲线
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液态水
低温
高压
气流速度和方向 改变的地方，即
气流的滞区
在节流阀、阀门关 闭不严处
形成水化物
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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。
4、采取减压措施。如果压力足够低，水合物将不会
形成或以形成的水合物也将融化。在天然气工业中这不
是一个经常的选择，压力指示着一些重要情况如储气库
或处理过程的状态等。通常的减压被作为一个补救措施
用于融化已经形成的水合物。
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1方LNG可转换为标况下600标方天然气 1方CNG可转换为标况下200标方天然气 1方可燃冰可转化为164标方的天然气和0.8方的水。 燃烧后几乎不产生残渣，污染比煤、石油、天然气都要 小得多，是一种较清洁的能源。
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谢谢 请批评指正
2020年5月3日星期日
天然气水合物可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ｈ型三种结构。
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2020年5月3日星期日
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。
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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。
天然气水合物
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天然气水合物简介
2
天然气水合物生成的条件
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阻止天然气水合物生成的措施
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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。
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