Une étude sur la prédiction et l'inhibition des hydrates : Une étude de cas industrielle

Résumé Cette enquête rapporte la première étude visant à prédire la formation d'hydrates de gaz naturel en utilisant à la fois les logiciels Aspen HYSYS® et HydraFlash pour diverses compositions de gaz et des inhibiteurs thermodynamiques (concentrations de monoéthylène glycol (MEG) à 10, 20, 30 et 40 % en poids et concentrations de méthanol à 10 et 20 % en poids). Les prédictions simulées sont comparées aux résultats des données expérimentales de la littérature. Il a été démontré que le logiciel HydraFlash peut prédire avec précision les conditions de formation des hydrates pour un cas industriel donné, sans avoir à réaliser des travaux expérimentaux coûteux. Ce travail a également évalué l'effet des inhibiteurs et il apparaît que le type et la concentration des inhibiteurs sont déterminés en fonction de la composition du gaz. Le MEG est donc sélectionné comme l'inhibiteur d'hydrate le plus idéal pour ce cas industriel. Cela a également été confirmé par des études COSMO‐RS dans lesquelles le profil sigma et le potentiel sigma des inhibiteurs considérés ont été obtenus et présentés à l'aide de calculs de densité fonctionnelle (DFT) pour vérifier les affinités de liaison hydrogène des inhibiteurs avec les molécules d'eau. HydraFlash a été utilisé pour prédire les conditions de dissociation des hydrates sous l'influence d'une haute concentration d'inhibition par le MEG, atteignant jusqu'à 40 % en poids à 313 K et une pression de 311,1 bar. Enfin, il est montré que les deux ensembles de logiciels sont des outils assez précis et utiles pour la prédiction des hydrates dans des systèmes simples. Cependant, HydraFlash peut simuler des systèmes plus complexes, y compris différents types de sels à des pressions plus élevées. Les résultats de l'enquête fournissent des indications éclairantes pour prédire avec précision la dissociation des hydrates dans des conditions simulées.