Metodos

Revista de la Facultad de Ingeniería U.C.V., Vol. 24, N° 3, pp. 21–31, 2009

EVALUACIÓN DE MODELOS EMPÍRICOS PARA LA PREDICCIÓN DE HIDRATOS DE GAS NATURAL
Virna nardone1, María MÜller1, alexis Bouza1*, YaMilet sánchez2, JennY MontBrun2
1

Universidad Simón Bolívar. Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transferencia. Caracas, Venezuela 2 Universidad Simón Bolívar. Departamento deProcesos y Sistemas, Caracas, Venezuela abouza@usb.ve, ysanchez@usb.ve, montbrun@usb.ve Recibido en forma final revisado: mayo de 2009 RESUMEN

Recibido: febrero de 2009

Los hidratos de gas natural son compuestos de inclusión que se forman en presencia de gases de bajo peso molecular y agua, a altas presiones y bajas temperaturas, que pueden bloquear gasoductos y oleoductos, por lo que esdeterminante conocer y desarrollar modelos capaces de predecir las condiciones bajo las cuales se forman los hidratos a fin de prevenirlos. En este trabajo se aplicaron algunos modelos empíricos para la predicción de las condiciones de formación de hidratos de un conjunto de mezclas de hidrocarburos, que varían desde componentes puros hasta mezclas multicomponente en un amplio rango de presión ytemperatura. El modelo de Motiee (1991) resultó ser el método demostrativo que exhibió menores errores porcentuales para toda la gama de mezclas estudiadas. El modelo de Hammerschmidt (1934) arrojó las menores desviaciones para la mayoría de las mezclas evaluadas. Se obtuvo una mayor desviación en la aplicación de los modelos empíricos para sistemas binarios, disminuyendo a medida que el número decomponentes en la mezcla aumentaba. Palabras clave: Hidratos, Gas natural, Predicción, Modelo, Empírico.

COMPARATIVE STUDY OF NATURAL GAS HYDRATE PREDICTIVE EMPIRICAL MODELS
ABSTRACT Natural gas hydrates are made up of clusters that are formed in the presence of low molecular weight gases and water at high pressures and low temperature that could block gas and oil pipelines, making it necessary tounderstand and develop reliable models capable of predicting the conditions under which hydrates are formed in order to prevent them. In this study, some empirical models were applied to predict the conditions of hydrate formation from a set of hydrocarbon mixtures, which varied from raw components to a mixture of multi-components in a wide range of pressure and temperature. Motiee’s (1991)demonstrative method resulted the one which showed fewer percentile errors to all the set of mixtures studied. Hammerschmidt’s (1934) model showed the lowest deviations for most of the mixtures evaluated. We obtained a greater deviation in the application of empirical models for binary systems, decreasing as the number of components in the mixture increased. Keywords: Hydrate, Natural gas, Prediction,Model, Empirical. INTRODUCCIÓN Los hidrocarburos de bajo peso molecular y otros gases (p.e., CO2, He, N2, etc.), al combinarse con agua, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, pueden formar un sólido llamado hidrato de gas. Los hidratos fueron descubiertos por Sir Humphrey Davy en 1810, sin embargo, fue hasta el año 1934 cuando Hammerschmidt reportó que los mismos se pueden formar entuberías durante los procesos de producción y transporte del gas natural, obstruyendo el flujo de gas y ocasionando elevadas caídas de presión a lo largo de las mismas (Hammerschmidt, 1934). Este trabajo inicial motivó posteriores investigaciones sobre la formación de los hidratos, y condujo al desarrollo de los primeros métodos predictivos y técnicas de inhibición de los hidratos de gas natural(Pickering et al. 2001). Más de siete décadas después, el fenómeno de taponamiento de 21

gasoductos a causa de la formación de hidratos sigue representando un problema para la industria del gas natural, ya que pone en riesgo la seguridad en operaciones de producción y puede ocasionar sustanciales pérdidas económicas (Koh et al. 2002). Para solucionar los problemas concernientes a los hidratos de...