Evaluación de modelos empíricos para la predicción de hidratos de gas natural

Comparative study of natural gas hydrate predictive models

Los hidratos de gas natural son compuestos de inclusión que se forman en presencia de gases de bajo peso molecular y agua, a altas presiones y bajas temperaturas, que pueden bloquear gasoductos y oleoductos, por lo que es determinante conocer y desarrollar modelos capaces de predecir las condiciones bajo las cuales se forman los hidratos a fin de prevenirlos.

En este trabajo se aplicaron algunos modelos empíricos para la predicción de las condiciones de formación de hidratos de un conjunto de mezclas de hidrocarburos, que varían desde componentes puros hasta mezclas multicomponente en un amplio rango de presión y temperatura. El modelo de Motiee (1991) resultó ser el método demostrativo que exhibió menores errores porcentuales para toda la gama de mezclas estudiadas. El modelo de Hammerschmidt (1934) arrojó las menores desviaciones para la mayoría de las mezclas evaluadas. Se obtuvo una mayor desviación en la aplicación de los modelos empíricos para sistemas binarios, disminuyendo a medida que el número de componentes en la mezcla aumentaba.

Prevención de la formación de gas en gasoductos

Prevention of gas hydrate formation in gas pipelines

Uno de los problemas que se presentan en la industria del gas y que afectan su proceso de transporte es la formación de hidratos. Los hidratos de gas son compuestos cristalinos en los que una molécula de gas es encerrada en una estructura cristalina formada por agua que, sin un control de sus condiciones de formación, son capaces de provocar el taponamiento u obstrucción de las líneas de transmisión del gas y de las válvulas, con la consecuente paralización del proceso de transporte.

El objetivo de este trabajo fue realizar un programa que pronostique las condiciones de formación de los hidratos de gas, el cual se logró por medio del modelo termodinámico de las relaciones de equilibrio sólido-vapor. Los resultados obtenidos fueron los esperados. En gases con una mayor gravedad específica, las condiciones de formación de los hidratos se alcanzan a menores presiones y mayores temperaturas, mientras que en gases con alto contenido de dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno la formación de estos compuestos tiene lugar en condiciones más favorables que en los gases dulces.

El programa es de gran ayuda, no solo por la velocidad con que permite obtener los resultados, sino que permite enfocarlos desde el punto de vista de las estructuras que se están formando. A su vez, dicho programa incluye un método químico que determina la concentración del inhibidor a utilizar y la temperatura necesaria para disminuir las condiciones de formación de los hidratos de gas para una determinada concentración de tal inhibidor.