Trabajo Hidratos Termo
Páginas: 6 (1280 palabras)
Publicado: 29 de julio de 2015
Formación de Hidratos
1. Introducción
La industria de los hidrocarburos es una de las más rentables, por eso es importante ser lo más precisos posible en la predicción de futuros problemas asociados a estos.
Nosotros como futuros ingenieros debemos estar al tanto de todos y cada uno de estos problemas y así garantizar la mayor cantidad de ganancias.
Entre los problemas que se puedepresentar dentro del transporte de los hidrocarburos está la formación de hidratos, tema que trataremos aquí.
2. Hidratos de Gas.
Los hidratos de gas son compuestos químicos cristalinos cuya estabilidad depende de las condiciones de presión y temperatura, naturalmente parecidos al hielo y formados a altas presiones y bajas temperaturas.
Representan una clase de compuestos conocidos como compuestosde inclusión o clatratos, en la cual las moléculas de agua, junto con sus enlaces de puentes de hidrógeno, forman una celda cuyo interior está ocupado por gas y, la unión de estas celdas forman lo que sería una red estable.
Los principales formadores de hidratos son: metano, etano, propano, isobutano, n- butano, ácido sulfúrico y dióxido de carbono.
Estos se tomaron en cuenta cuando sedescubrió que cuando se descubre que estos se pueden formar durante el trasporte del gas debido a la interacción del gas natural y el agua a altas presiones y bajas temperaturas causando taponamiento y obstrucción de ductos.
Retirar un tapón formado por hidratos puede resultar peligroso, ya que un despresurizado puede alcanzar velocidades balísticas lesionando a trabajadores y ocasionando laruptura a la línea de flujo.
3. Estructuras de hidratos de gas.
Estos se clasifican en tres tipos de estructuras, Estructura tipo I, Estructura tipo II y Estructura tipo H, todas estas estructuras de los hidratos de gas natural se componen por dos o más tipos de cavidades dentro de la red cristalina.
3.1 Estructura tipo I
El hidrato de estructura tipo I posee estructuras cristalinas cúbicasy cuenta con dos clases de cavidades
o Cavidad Pequeña: Dodecaedro contiene 12 anillos de agua pentagonales con vértices y no poseen caras en común. Es decir, 512 cavidades que comparten vértices sin compartir caras directamente.
o Cavidad Grande: 12 anillos de agua pentagonales y 2 hexagonales donde los vértices se encuentran arreglados en columnas.
Vale resaltar que estas redes dehidratos son las más importantes en la industria del gas, ya que estas atrapan pequeñas moléculas que se encuentran en el gas natural: Metano ( CH4) y Etano (C2H6)
3.2 Estructura tipo II
El hidrato SII posee estructuras cristalinas cúbicas y cuenta con dos clases de cavidades
o Cavidad Pequeña: pentagonal 12 anillos de agua pentagonales con vértices y no poseen caras en común.
o Cavidad Grande:12 anillos de agua pentagonales y 4 hexagonales donde los vértices se encuentran arreglados en columnas Esta cavidad es ligeramente más grande que la perteneciente a los hidratos de estructura tipo I.
3.3 Estructura tipo H
Almacena grandes moléculas como el metilciclopentano, metilciclohexano y los adamantanos (triciclodecano) y tiene estructura cristalina hexagonal.
Es un hidrato doble porquerequiere de la presencia de dos tipos de moléculas, moléculas pequeñas como el metano, xenon o de sulfuro de hidrógeno las cuales ocupan las dos cavidades pequeñas del hidrato SH, mientras que las moléculas de hidrocarburos intermedios residen en las cavidades grandes.
El hidrato tipo H posee dos clases de cavidades:
o Cavidades Pequeñas: una tipo pentagonal dodecahedral otra que contiene3 anillos de agua cuadrados, 6 pentagonales y 3 hexagonales.
o Cavidad Grande: contiene 12 anillos de agua pentagonales y 8 hexagonales
4. Propiedades de los Hidratos de Gas.
4.1 Densidad de los hidratos de Gas
La densidad de los hidratos de gas depende del tipo de estructura, composición, presión y temperatura. Se obtuvieron dos correlaciones para calcular la densidad de los hidratos, las...
1. Introducción
La industria de los hidrocarburos es una de las más rentables, por eso es importante ser lo más precisos posible en la predicción de futuros problemas asociados a estos.
Nosotros como futuros ingenieros debemos estar al tanto de todos y cada uno de estos problemas y así garantizar la mayor cantidad de ganancias.
Entre los problemas que se puedepresentar dentro del transporte de los hidrocarburos está la formación de hidratos, tema que trataremos aquí.
2. Hidratos de Gas.
Los hidratos de gas son compuestos químicos cristalinos cuya estabilidad depende de las condiciones de presión y temperatura, naturalmente parecidos al hielo y formados a altas presiones y bajas temperaturas.
Representan una clase de compuestos conocidos como compuestosde inclusión o clatratos, en la cual las moléculas de agua, junto con sus enlaces de puentes de hidrógeno, forman una celda cuyo interior está ocupado por gas y, la unión de estas celdas forman lo que sería una red estable.
Los principales formadores de hidratos son: metano, etano, propano, isobutano, n- butano, ácido sulfúrico y dióxido de carbono.
Estos se tomaron en cuenta cuando sedescubrió que cuando se descubre que estos se pueden formar durante el trasporte del gas debido a la interacción del gas natural y el agua a altas presiones y bajas temperaturas causando taponamiento y obstrucción de ductos.
Retirar un tapón formado por hidratos puede resultar peligroso, ya que un despresurizado puede alcanzar velocidades balísticas lesionando a trabajadores y ocasionando laruptura a la línea de flujo.
3. Estructuras de hidratos de gas.
Estos se clasifican en tres tipos de estructuras, Estructura tipo I, Estructura tipo II y Estructura tipo H, todas estas estructuras de los hidratos de gas natural se componen por dos o más tipos de cavidades dentro de la red cristalina.
3.1 Estructura tipo I
El hidrato de estructura tipo I posee estructuras cristalinas cúbicasy cuenta con dos clases de cavidades
o Cavidad Pequeña: Dodecaedro contiene 12 anillos de agua pentagonales con vértices y no poseen caras en común. Es decir, 512 cavidades que comparten vértices sin compartir caras directamente.
o Cavidad Grande: 12 anillos de agua pentagonales y 2 hexagonales donde los vértices se encuentran arreglados en columnas.
Vale resaltar que estas redes dehidratos son las más importantes en la industria del gas, ya que estas atrapan pequeñas moléculas que se encuentran en el gas natural: Metano ( CH4) y Etano (C2H6)
3.2 Estructura tipo II
El hidrato SII posee estructuras cristalinas cúbicas y cuenta con dos clases de cavidades
o Cavidad Pequeña: pentagonal 12 anillos de agua pentagonales con vértices y no poseen caras en común.
o Cavidad Grande:12 anillos de agua pentagonales y 4 hexagonales donde los vértices se encuentran arreglados en columnas Esta cavidad es ligeramente más grande que la perteneciente a los hidratos de estructura tipo I.
3.3 Estructura tipo H
Almacena grandes moléculas como el metilciclopentano, metilciclohexano y los adamantanos (triciclodecano) y tiene estructura cristalina hexagonal.
Es un hidrato doble porquerequiere de la presencia de dos tipos de moléculas, moléculas pequeñas como el metano, xenon o de sulfuro de hidrógeno las cuales ocupan las dos cavidades pequeñas del hidrato SH, mientras que las moléculas de hidrocarburos intermedios residen en las cavidades grandes.
El hidrato tipo H posee dos clases de cavidades:
o Cavidades Pequeñas: una tipo pentagonal dodecahedral otra que contiene3 anillos de agua cuadrados, 6 pentagonales y 3 hexagonales.
o Cavidad Grande: contiene 12 anillos de agua pentagonales y 8 hexagonales
4. Propiedades de los Hidratos de Gas.
4.1 Densidad de los hidratos de Gas
La densidad de los hidratos de gas depende del tipo de estructura, composición, presión y temperatura. Se obtuvieron dos correlaciones para calcular la densidad de los hidratos, las...
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