Hidratos

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Los hidratos de gas como potencial fuente de energía es de mucho interés para científicos y potencias energéticas mundiales, pero no es un tema nuevo solo que hoy día se esta profundizando un poco mas gracias a la necesidad de obtener nuevas fuentes de energía limpia y lo suficientemente grande para abastecer la demanda mundial, es por eso que muchos autores han y científicos a nivel mundial hanrealizado trabajos empíricos y profundamente investigativos en la predicción de la formación de los hidratos de gas, Los modelos empíricos se basan en correlaciones o métodos gráficos sencillos de manejar que permitan obtener estimados iníciales de las condiciones de formación de hidratos. Es importante destacar que para realizar una predicción de las condiciones de formación de los hidratos degas se deben tener en cuenta condiciones especificas como presión y composición así como también de las gravedades específicas (en caso de ser necesario) para verificar la temperatura de formación.

Modelos dependientes de la gravedad específica:

Los modelos empíricos composicionales dependientes de la gravedad específica son los modelos desarrollados por Berge (1986), Sloan (Kobayashi et al.1987), y Motiee (1991):

- Modelo de Berge (1986). Se distinguen dos ecuaciones explícitas en temperatura según el rango de gravedad específica de la mezcla gaseosa. Se recomienda la aplicación de ambas ecuaciones para temperaturas comprendidas entre 273,2 y 299,8 K y presiones entre 276 y 30337 kPa.

Para gravedad específica entre 0,555 y 0,579:

T = - 96,03 + 25,37 * ln P - 0,64 * (lnP)2 + (γg- 0,555 / 0,025)* {80,61 * P + 96,03 - 25,37 * ln P + 0,64 * (ln P)2 }

Para gravedad específica entre 0,580 y 1,000:

T = 80,61 * P - 2,1 . 104 – {1,22 * 103 / γg – 0.535 – [pic]* {p + 260.42 + [pic] } – 1

Modelo de Sloan (Kobayashi et al. 1987). Se basa en el ajuste de quince constantes determinadas por medio de una regresión de los datos experimentales. La ecuación aplicada varíacon la presión, temperatura y composición de la mezcla a tratar. Los rangos de aplicación recomendados para este método son: temperaturas comprendidas entre 274,3 y 288,7 K, presiones entre 448 y 1034 kPa y gravedades específicas entre 0,552 y 0,900.

T = 1/ {c1 + c2 * lnP + c3 * ln γg + c4 * (ln P)2 + c3 * ln P * lnγg + c6 {ln γg}2 + c7 * (lnP)3 + C8 * ln γg * (ln P)2 + c9 * (ln γg)2 * ln P+c10 * (ln γg)3 + C11 * (ln P)4 + C12* ln γg * (ln P)3 + C13 (ln γg)2 * (ln P)2 + C14 * (ln γg)3 * lnP + C15 * (ln γg)4}

Modelo de Motiee (1991). Este modelo requiere del ajuste de seis constantes a través de una regresión similar a la desarrollada para el modelo de Sloan (Kobayashi et al.

1987). El mismo es aplicable para temperaturas mayores a 288,7 K, presiones mayores a 14 MPa y gravedadesespecíficas menores a 0,650.

T = b1 + b2 * log P + b3 * (log P)2 + b4 * γg + b5 * γg2 + b6 * γg * log P

Modelos independientes de la gravedad específica

A continuación se presentan correlaciones, que a diferencia de las mencionadas anteriormente, dependen únicamente de la presión y de la temperatura:

- Modelo de K-valores (Carson & Katz, 1942). Este modelo fue uno de los primerosmodelos empíricos y que fue desarrollado por Carson & Katz en 1942. Supone que la unidad básica del hidrato es una solución sólida, por lo que emplea la constante de equilibrio sólido-vapor para predecir las condiciones de presión y temperatura a las que el hidrato se forma. Es aplicable a mezclas de gases a presiones menores de 7 MPa.

La constante de equilibrio sólido-vapor para el componentei se define como:

[pic]

La constante del equilibrio sólido-vapor puede ser estimada de forma empírica de la siguiente manera:

Para el metano:

K vs – ci = 1,0 - (0,014 + 15,38 / P) * [ 54,81 - 21,37 * ln(P) + 2,95 * (ln P)2] + (0,014 + 15,38 / P) * T

K vs – c1 = 1,01 + 9,31 / T - 1614,16 / T2 + 625,57 - 3,31 .* T + 0,023 * T 2 } / P +{ - 3,79 *104+ 2,09 *106/ T – 9.82 *10 7 / T2...
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