Реферат 5
Abstract 6
Сокращения 10
Введение 11
1. Литературный обзор 16
1.1 Строение, состав и термодинамические характеристики газогидратов 16
1.2 Строение и состав газовых гидратов 17
2. Простейшая термодинамическая модель клатратного гидрата 27
2.1 Рациональное представление и использование экспериментальных данных по фазовым
равновесиям газовых гидратов 31
2.2 Термобарические условия гидратообразования 41
2.3 Краткий обзор простых эмпирических методов определения условий гидратообразования для
природных газов 42
3. Классификация факторов формирования твердых и жидких скоплений в полости
функционирующего газопровода 51
4. Методы борьбы с гидратообразованием 53
4.1 Осушка газов 57
4.2 Осушка газов абсорбцией 58
4.3 Осушка в барботажных абсорберах 60
4.4 Ингибирование гидратообразования 62
5. Классификация ингибиторов газовых гидратов 65
5.1 Определение необходимого количества ингибитора 72
5.2 Способы и место подачи ингибитора в поток газа 79
5.3 Методы непосредственного воздействия на параметры гидратообразования 84
5.4 Методика определения мест накопления жидкости в полости газопровода 86
6. Компьютерная программа «FORTRAN» 90
6.1 Программный комплекс gidrat_1D_01 90
7. Социальная ответственность 98
7.1 Производственная безопасность 100
7.1.1 Анализ возможных опасных и вредных производственных факторов 100
7.1.1.1 Утечка токсичных и вредных веществ в атмосферу 102
7.1.1.2 Отклонение показателей микроклимата на открытом воздухе 107
7.1.1.3 Превышение уровней шума 108
на предприятии 109
7.1.3 Мероприятия по снижению воздействия опасных и вредных производственных факторов и предотвращению риска аварий на опасном производственном объекте 111
7.2 Экологическая безопасность 115
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 120
7.4 Определение вредных выбросов метанола 122
8. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 124
8.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации 125
8.2 Календарный план проекта 130
8.3 SWOT-анализ 133
8.4 Затраты на проведение работ 135
5.1 Основные фонды 138
5.1.1 Расчет стоимости необходимого оборудования 138
8.5.2 Расчет амортизации основных средств 140
8.5.3 Расчет численности персонала и фонда оплаты труда 142
Список литературы 144
Трубопроводы, которые транспортируют смесь из газа и воды, постепенно забиваются, после чего возникают трудности с транспортировкой сырья. Это возникает из-за процесса, при котором молекулы метана взаимодействуют с молекулами воды, и в результате чего образуется вещество, внешне похожее на лед. Постепенно этот лед накапливается, что в последующем времени перекрывает транспортировку сырья. Этот лед называется газовый гидрат. Газовый гидрат- это кристаллическое вещество, состоящее из молекул воды и метана. Для образования гидрата необходимо высокое давление и низкая температура.
Повышение потребностей в минеральных ресурсах и настоящий уровень развития техники и науки создали условия для рентабельного применения природных ресурсов, которые ранее учитывались только для использования в будущем. К этим минеральным ресурсам относятся залежи газовых гидратов.
Газовые гидраты, раньше считались основной проблемой газопроводов, сегодня же они стали одним из перспективных источников энергетических ресурсов.
К использованию данного сырья подталкивает дефицит на традиционные ресурсы таких как природный газ. Согласно мировым оценкам, запасы природного газа неуклонно уменьшаются, что в свою очередь повышает спрос на альтернативные энергоносители, такие газовые гидраты.
При этом запасы газовых гидратов во всем мире превышают запасы обычного газа в несколько раз. Большая часть запасов гидратов находится на дне океана.
В настоящее время найдены огромные залежи газовых гидратов в полярных акваториях, на глубинах от 250 м, также в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах - на глубине от 500 - 750 м.
Во всем мире найдено около 220 залежей газогидратов. Расположены они настолько широко, что их освоение доступно большинству стран.
Месторождения газогидратов находятся в виде тонких пластов или крупинок. Источником для образования гидратов является “свободный газ”, который находится под их залежами.
Так же существуют условия для образования газогидратов и на континентах. Однако в таких породах, в отличии от океанических, меньше концентрация воды и меньше порового пространства, где формируются гидраты. При этом, температура пород при таком же давлении больше, чем в океанических осадках, из-за геотермического градиента - роста температуры на 2-3 градуса с каждой последующей сотней метров глубины.
На сегодняшний день, для разработки залежей газовых гидратов можно использовать уже существующие методы разведки и поиска, добычи и бурения сырья при их небольшом усовершенствовании. Экономические показатели освоения гидратных залежей может даже эффективнее, чем месторождениями газа и нефти.
Но прим этом, чтобы осваивать залежи твердых газовых гидратов, необходимо более серьёзнее изучить их особенности. Одной из таких задач является перевод газа прямо в пластах из твёрдого состояния в свободное. Так же при этом необходимо учитывать проблему, связанную с гарантированием экологической безопасности, при разработке газогидратных промыслов.
Работа магистрального газопровода должна быть обеспечена при хорошей осушке газа на промысловых пунктах подготовки. Присутствие воды в природном газе при плохом её отделении часто является причиной образования газовых гидратов.
Газогидраты представляют из себя кристаллические соединения, образованные молекулами углеводорода и воды и имеющие определённую структуру. Содержание газогидратов CnH2n+2-mH2O; CH4-6H2O; C2H6-7H2O; C3H8-18H2O. С виду газогидраты похожи на кристаллы льда или мокрый снег. Скопления газовых гидратов газопроводе смогут спровоцировать неполную либо абсолютную их закупорку и тем самым могут расстроить обычный порядок деятельность газопровода.
На процедуру создания гидратов оказывает большое влияние структура газа, количество воды, давление и температура.
Неотъемлемыми критериями жизни гидратов считается снижение температуры газа ниже точки росы, при этом совершается конденсация пара воды, и ниже температур равновесного состояния газогидратов.
Так как газогидраты газов являются нестойкими химическими соединениями, каждое несоответствие от термодинамического баланса приводит к их распаду. Но, если термодинамический баланс сохранится, то скопление газогидратов в трубопроводе могут находиться длительное время. По этой причине с целью оперативного предотвращения создания гидратных пробок нужно понимать условия их появления и предсказывать участки их вероятных скоплений.
На линии насыщения W наибольшую долю воды находят на графике от зависимости температур и давлений (рис. 1).
По графику равновесного состояния гидратов (рис. 2), можно определить условия образований гидратов с различной относительной плотностью.
Слева от кривых - область существования гидратов, а справа - область их отсутствия. Чем выше относительная плотность газа по воздуху, тем меньше давление, при котором образуются гидраты. 8 Для обнаружения зоны возможного гидратообразования необходимо знать влагосодержание и плотность транспортируемого газа, а также его температуру и давление. Для заданного участка в принятых масштабах строятся кривые изменения давления 1 и температуры 2 по длине газопровода. Используя кривые влагосодержания (рис. 1) и равновесного состояния гидратов (рис. 2), на этот же график наносятся кривые точки росы 3 и равновесной температуры гидратообразования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
