SU1036636A1 - Способ подготовки гидратных блоков к транспортированию в магистральном газопроводе - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГИДРАТНЫХ БЛОКОВ К ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ В МАГИСТРАЛЬНОМ ГАЗОПРОВОДЕ , включающий их переохлаждение в камере переохлаждени  газоконвертера начальной станции путем обдува холодным природным газом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности, перед обдувом поверхность блоков предварительно оплавл ют с уменьшением массы блоков на 3-5% путем адиабатического сброса давлени  внутри камеры ниже равновесного давлени  гидратообразовани  на 1 - 2 мПа. uz.1

Description

Изобретение относитс  к бестарному магистральному транспорту газа в виде гидратных блоков, а именно к способу подготовки гидратных блоков дл  транспортировани  их на газовой подушке. Известен способ транспортировани  газовых гидратов в магистральном газопроводе , в котором подготовку газовых гидратных блоков к транспортированию осуществл ют путем переохла кдени  газовых гидратов до температуры более низкой, чем равновесна  температура гидратообразовани  с помощью газа, охлажденного до 253-243 К 1. Однако данный способ требует использовани  больших количеств газа дл  охлаждени  газовых гидратов, применени  громоздких холодильных камер, обусловленных низкой эффективностью теплопередачи между газом и поверхностью твердого газового гидрата. Известен также способ подготовки газовых гидратных блоков к транспортированию в магистральном газопроводе, включающий их переохлаждение в камере переохлаждени  газоконвертера начальной станции путем обдува холодным природным газом , предварительно сжатым в термокомпрессоре и охлажденным расширением в турбодетандере 2. Недостатком известного способа  вл етс  то, что дл  переохлаждени  газовых гидратных блоков требуютс  больща  поверхность теплообмена и использование больших количеств газа, охлажденного до 994-91 z,io i. Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности способа. Цель достигаетс  тем, что перед обдувом поверхность блоков предварительно оплавл ют с уменьшением массы блоков на 3-5°/о путем адиабатического сброса давлени  внутри камеры ниже равновесного давлени  гидратообразовани  на 1-2 мПа. На фиг. 1 изображен газоконвертер дл  осушествлени  способа; на фиг. 2 - фазова  диаграмма системы природный газ вода в координатах Р(давление) - Т (температура ). Ца Р-Т-диаграмме обозначена равновесна  гидратна  крива  а, выше которой гидраты природного газа существуют, а нет, точка б с координатами Р-9мПа, Т 278 К, соответствующими параметрам состо ни  гидратов на выходе из шнека газоконвертера , точка в, соответствующа  соето нию гидратов в начальный момент их разложени  (Р 0,6 мПа. Т 278 К), точки г и с1 соответствуют моментам начала и конца повышени  давлени  над гидратным блоком от 0,6 до 6 мПа при посто нной температуре 273 К на участке подвода холодного газа в камеру переохлаждени , точка € соответствует состо нию гидратного блока на начальном участке транспортировки (Р 6 мПа, Т 270, 2К). Газоконвертер дл  осуществлени  способа содержит обогатительно-прессующую камеру 1, имеюи1ую внутри приводной перфорированный щнек 2 и ограниченную с передней стороны конусным фильтром 3. В фильтре 3 выполнено центральное отверстие 4, диаметр которого на 5-10 мм превыщает внутренний диаметр состыкованного с газоконвертером 5 магистрального трубопровода . Кроме того, в газоконвертере имеетс  отрезное устройство 6 дл  отрезани  блоков и придани  им формы, удобной дл  транспортировани  на газовой подушке, камеру 7 дл  переохлаждени  гидратных блоков, котора  образована двум  соосными трубами, внутренней 8 и наружной 9. Труба 8 перфорирована и составлена из начального конусного участка 10, диаметр которого уменьшаетс  от размера, соответствующего диаметру отверсти  4 до размера , соответствующего внутреннему диаметру трубопровода 5. Конечный участок 11 трубы 8 выполнен в виде цилиндра с внутренним диметром, равным внутреннему диаметру примыкающего к нему трубопровода 5. Камера 7 переохлаждени  имеет участок 12 подвода газа, подлежащего транспортировке в интервалах между блоками, примыкающий к участку 11 внутренней трубы 8. Переохлаждение гидратных блоков в процес7е их подготовки в описанном устройстве осуществл ют следующим образом, При работе щнека 2 гидратна  масса, ,, разрезаема  устройством о на отдельные блоки, под давлением 9 мПа (точка б фиг. 2) подаетс  в начальный конусный участок 10 камеры переохлаждени  гидратных блоков, в котором поддерживаетс  давление 0,6 мПа. Указанный сброс давлени  приводит к созданию условий дл  плавлени  гидратов (точка в фиг. 2). При этом оплавление гидратов существл ют вадиабатических услови х, поскольку камера 7 термоизолирована и не обмениваетс  теплом окружающей средой. В ходе оплавлени  необходимое тепло поступает за счет расходовани  внутренней энергии гидратов, что приводит к понижению их температуры. При этом реакци  разложени  гидратов протекает в соответствии с принципом Ле-Шателье в направлении, стрем щемс  воспреп тствовать воздействию, нарушившему исходное состо ние равновеси  системы и гидрат„ый блок охлаждени  изобарически (от точки е к точке г фиг. 2). Этот процесс проте ает внутри участка 10 в течение примерно 1 мин. В конце этого процесса поверхностный слой гидратных блоков расплавл етс , а их температура снижаетс  до 273 К (точка г). Дальнейшее снижение температуры гидратного блока нецелесообразно, так как становитс  невозможным отвод воды, образующейс  при разложении поверхностного сло  блоков. Эта вода может превратитьс  в лед, что приведет к повышению содержани  воды в транспортируемых блоках.

В ходе поверхностного оплавлени  диаметр гидратного блока на входе участка 11, внутрь которого попадают холодный газ с температурой 213,8 К, уменьшаетс  до внутреннего диаметра трубопровода 5. При следовании по этому участку, претерпева  охлаждение холодным газом, гидратные блоки охлаждаютс  до конечной температуры 270,2 К (точка е фиг. 2) и вход т в трубопровод 5.

Количество гидратов, расплавл емых дл  понижени  температуры блоков, относительно невелико и составл ет 3-5% от количества транспортируемых гидратов.

т

аг.2

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГИДРАТНЫХ БЛОКОВ К ТРАНСПОРТИРОВАНИЮ В МАГИСТРАЛЬНОМ ГАЗОПРОВОДЕ, включающий их переохлаждение в камере переохлаждения газоконвертера начальной станции путем обдува холодным природным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, перед обдувом поверхность блоков предварительно оплавляют с уменьшением массы блоков на 3—5°/о путем адиабатического сброса давления внутри камеры ниже равновесного давления гидратообразования на 1 — 2 мПа.

   >