جلوگیری از تشکیل هیدرات گازی با استفاده از میدان مغناطیسی

یکی از مسائل مربوط به گاز طبیعی، پدیده تشکیل هیدرات های گازی است. بسیاری ترکیبات گاز طبیعی در ترکیب با آب تشکیل هیدرات می دهند که این معضل از مهمترین مشکلات تولید، فرآورش و انتقال گاز است.

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری «انرژی امروز»، امروزه در چاه های تولیدی کشور به علت افت فشار مخزن و افزایش گرانروی سیال، با مشکل تولید نفت روبرو هستیم. بنابراین متناسب با سناریوی تولید از مخزن از روش های ازدیاد برداشت مانند تزریق گاز و آب یا فرآزآوری با گاز استفاده می گردد. اما با تمام این تلاش ها همچنان مشکلاتی در به کارگیری روشهای مذکور وجود دارد. مثلا شرایط گاز فرازآوری از لحاظ سرعت زیاد و ماهیت گاز (که از آب اشباع است) به گونه ای است که معمولاً در محل نصب صفحات کاهنده روی خطوط لوله انتقال گاز به چاه شاهد تشیکل هیدرات هستیم.

با روش های مختلف می توان از تشکیل هیدرات جلوگیری کنند. بازدارنده های ترمودینامیکی عموماً از گروه الکل ها و الکترولیت ها هستند. این مواد باعث می شوند که هیدرات در فشار یکسان اما در دمای کمتری تشکیل شود. تأثیر این مواد مانند اثر الکترولیت ها در کاهش نقطه انجماد آب است.

از موادی که به عنوان بازدارنده های ترمودینامیکی استفاده شده اند می توان از متانول، اتانول، مونواتیلن گلیکول، دی اتیلن گلیکول، تری اتیلن گلیکول و کلرید عناصر گروه اول و دوم جدول تناوبی نام برد. از معایب بازدارنده های مذکور آنست که در غلظت های زیاد (تا حدود 50 درصد وزنی فاز آب) کارآیی خوبی دارند و این موضوع علاوه بر هزینه زیاد باعث دشواری جداسازی و آسیب های زیست محیطی خواهد شد.

یکی از روش های نوین برای جلوگیری از تشکیل هیدرات ها، استفاده از میادین مغناطیسی است، از این رو محققین کشور اثر اعمال میدان مغناطیسی را روی شرایط تشکیل هیدرات ها مورد مطالعه قرار دادند.

رفع پدیده ی هیدرات در فرآیندهای گاز به ویژه در مجتمع های پالایشگاهی (گاز و گازمایع) نیازمند اطلاعات دقیق از شرایط ترمودینامیکی گاز و اثر مواد بازدارنده بر تشکیل هیدرات است. بنابراین هدف تحقیق محققین داخلی به دست آوردن نقاط تعادلی گاز طبیعی در حضور و بدون حضور میدان مغناطیسی است.

برای این کار محققین اثر میدان مغناطیسی با شدت های 1000 ،2000 ، 3000 و4000 گوس را بر تشکیل هیدرات گاز غنی خوراک یکی از کارخانه های گاز و گازمایع در منطقه نفتی جنوب کشور در یک سیستم آزمایشگاهی بررسی کردند. شایان ذکر است که گاز مورد آزمایش، گاز مورد استفاده در فرازآوری چاه های میادین نفتی همان منطقه است. در این پژوهش محققین با به دست آوردن نقاط تعادلی گاز طبیعی در حضور و بدون حضور مواد افزودنی به گاز، نقطه تشکیل هیدرات گاز غنی را تعیین کردند.

همانگونه که در مقایسه کلی مشخص است تأثیر میدان مغناطیسی مقداری بهینه دارد؛ چراکه با کاهش شدت میدان مغناطیسی از 2000 تا 4000 گوس اثر آن افزایش می یابد. اما تأثیر آن بر تشیکل هیدرات در 1000 گوس کمتر از میدان مغناطیسی 2000 گوس است. بنابراین شدت 2000 گوس جهت جلوگیری از تشکیل هیدرات بهینه ترین شدت میدان مغناطیسی است.