Kinetic inhibition of hydrate formation through polymers and surfactants
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2001
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: UĞUR KARAASLAN
Danışman: MAHMUT PARLAKTUNA
Özet:Öz POLİMERLER VE YÜZEY AKTİF MADDELER YOLUYLA HİDRAT OLUŞUMUNUN KİNETİK ENGELLENMESİ KARAASLAN, Uğur Doktora: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mahmut Parlaktuna Kasım 2001, 135 sayfa Petrol endüstrisi her geçen gün daha derin deniz diplerindeki alanlarla ilgilenmekte ve üretilen akışkanların yüksek basınç ve düşük sıcaklık ortamlarında kalma süreleri artmaktadır. Bu şartlar altında boru hattında hidrat oluşum tehlikesi artmaktadır. Uzun yıllardan beri, termodinamik hidrat engelleyiciler (metanol, glikol vb.) hidrat oluşumunu engellemek için kullanılmaktadır. Bu engelleyiciler derin vıokyanus diplerinde kullanımlarında bazı dezavantajlar göstermektedir. Çok yüksek miktarlarda kullanılması gereken (yaklaşık ağırlıkça % 20-40), ayrıca pahalı ve çevre açısından zararlı kimyasallardır. Bu nedenle, yeni tip kimyasalların; örneğin kinetik engelleyicilerin (polimerler ve yüzey aktif maddeler) bulunması hayati önem taşımaktadır. Bu yeni kimyasallar çok düşük miktarlarda kullanılırlar (ağırlıkça %1'den az) ve çevre ile uyumludurlar. Halihazırda petrol endüstrisinde birçok kinetik engelleyici mevcut olmasına rağmen, bunlar patent altındadır ve bu maddeler hakkındaki açık olan bilgiler sınırlıdır. Bundan dolayı yeni tip engelleyicilerin bilimsel çalışmalar ve endüstri arenası için bulunması zorunludur. Bu çalışmada, polimer ve yüzey aktif maddelerin sulu çözeltileri ile metan hidratının oluşum şartlan ve kinetiği deneysel olarak çalışıldı. Bu çalışmanın ana amacı test edilen polimerler ve yüzey aktif maddeler arasından en iyi kinetik metan hidratı engelleyicisini tesbit etmektir. Bu amaç için yüksek-basınç metan hidrat oluşum sistemi kuruldu ve yüzey aktif maddeler ve polimerlerden oluşan oniki kimyasal test edildi. Hidrat engelleyici olarak bilinen ve patent altındaki polivinil pirolidone (PVP) hem deney yönteminin doğruluğunu kanıtlamak hem de diğer test edilen kimyasalların etkilerini kıyaslamak için referans kimyasal olarak kullanıldı. İyonik olmayan suda çözünen termopilastik olan poli(2-etil-2oksazolin) (PEO) en iyi hidrat engelleyici olarak tespit edildi. PVP nin gösterdiği davranışı gösteren PEO'nun en düşük ağırlıkça % 0.1 derişiminde etkili bir hidrat engelleyici olduğu saptandı. Çalışılan şartlar altında PEO metan hidratı oluşumunu 60 dakikadan daha fazla bir vıısüre geciktirdi. Bu süreden sonra da hidrat oluşum hızı safsu ile yapılan deneyin hidrat oluşum hızına kıyasla çok düşüktür. Basıncın, engelleyici derişiminin, soğutma kuvvetinin ve hidrat bozunma ısısının metan hidratı oluşum hızına etkisini göstermek için PEO'dan elde edilen deney sonuçlar ampirik bir denklemle ifade edilmiştir. Anahtar Sözcükler: arttırıcı; engelleyici; gaz hidratı; hidrat bozunma ısısı; hidrat oluşum hızı; kinetik; polimer; yüzey aktif madde. vm