Hidratos de gas

Los hidratos de gas
Problemas y usos potenciales en  la industria petrolera 
Alberto Soria López (IPH)  Bernardo Carreón Calderón (IMP) 

¿Qué son los hidratos de  gas? 
• Todas las estructuras  de Hidratos de gas  tienen unidades  cristalinas repetitivas,  constituidas por “cajas”  de moléculas de agua  enlazadas por medio de  puentes de hidrógeno.  Cada caja contiene al menos una molécula  huesped (molécula de  gas natural).

3 tipos de hidratos de gas 
•  Todos los hidratos de gas están en una de las  tres estructuras cristalinas:  •  Estructura cúbica sI (1965): 46 moléculas agua/celda, hasta 8 moléculas de gas.  •  Estructura cúbica sII (1965): 136 moléculas  agua/celda, hasta 8 moléculas de gas.  •  Estructura hexagonal sH (1987): 34 moléculas agua/celda. Requiere dos tipos de molécula  huésped (chica­grande).

Localización de fuentes de  hidratos de gas 
•  1m3 hidratos Me =  164 m3 Me (STD)  •  2.1E16 m3 Me = 2  veces el C eq. en  todos los  combustibles fósiles (Mc Donald 1990)

PROBLEMAS DE ASEGURAMIENTO DE FLUJO  Precipitación de Sólidos Organicos 
800 
YACIMIENTO 

700  Presión [psia]  600  500  400  300  200  100  0  0  500  1000  Temperatura [°F] 1500  2000 
SUPERFICIE

Asfaltenos  

Hidratos  Parafinas 

Solución a la Formación de  Hidratos de Gas Natural 
10 km 
no l  eta

0 km 

l 

l 

25 km 
 % 20

no

P resión 

etaeta

 M

 M

30

10

35 km  

C

u

rv

a

 d

e

 F

o

rm

a

ó ci

50 km 

0.0

 %

Temperatura  

 %

n

 d

e

 H

id

 M

no

ra

tos 

Transiciones de fase de primer orden  (cristales, gotas, burbujas, hidratos)

Número de moléculas del núcleo crítico  en la nucleación de gotas en un vapor 
1.0E+05 

1.0E+04 gas ideal 
1.0E+03 

gas real

M 
1.0E+02 

1.0E+01 

393K 
1.0E+00  0.95  1.05  1.15 

373K 
1.25  1.35  1.45 

353K 
1.55 

S 

La aplicación de la termodinámica ...