Kinetic inhibition of hydrate formation through polymers and surfactants
Polimerler ve yüzey aktif maddeler yoluyla hidrat oluşumunun kinetik engellenmesi
- Tez No: 116543
- Danışmanlar: PROF.DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: arttırıcı, engelleyici, gaz hidratı, hidrat bozunma ısısı, hidrat oluşum hızı, kinetik, polimer, yüzey aktif madde. vm, gas hydrate, heat of dissociation, hydrate formation rate, inhibitor, kinetic, polymer, promoter, surfactant
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
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.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT KINETIC INHIBITION OF HYDRATE FORMATION THROUGH POLYMERS AND SURFACTANTS KARAASLAN, Uğur Ph.D., Department of Petroleum and Natural Gas Engineering Supervisor: Prof. Dr. Mahmut Parlaktuna November 2001, 135 pages Oil industry is looking for fields in deeper oceans where the underwater production pipelines are operated at the pressure and temperature conditions suitable for hydrate formation for long distances. For several decades, thermodynamic inhibitors (methanol, glycol etc.) have been used to prevent the hydrate formation but they exhibit several disadvantages for the use in deeper oceans. They must be iiiused in large quantities (about 20-40-weight %), are expensive chemicals and environmentally hazardous. Therefore, it is vital to search for new types of chemicals such as kinetic inhibitors (polymers and surfactants). The kinetic inhibitors are used in fewer amounts (less than 1 weight %) and they are environmental-friendly chemicals. Although there are some kinetic inhibitors available in the oil industry, they are patented and the information about these substances to public is limited. Therefore, new type of inhibitors must be found for scientific and industrial purposes. In this study, formation conditions and kinetics of methane hydrates have been studied experimentally in the presence of polymers and surfactants in aqueous medium. The main objective of this study is to determine the best kinetic methane hydrate inhibitors among the tested polymers and surfactants. For this purpose a high-pressure methane hydrate formation system was constructed and twelve chemicals, surfactants and polymers were tested. Polyvinyl pyrrolidone (PVP), a known and patented kinetic inhibitor, was used as a reference chemical to verify the experimental procedure as well as to compare the effectiveness of other tested chemicals. A nonionic water-soluble thermoplastic poly (2-ethyl-2-oxazoline) (PEO) was determined as the best methane hydrate inhibitor. PEO showed the same response to that was obtained by PVP. It was found as an effective hydrate inhibitor at a concentration as low as 0.1 weight %. Under the conditions studied, PEO retarded methane hydrate formation more than 60 IVminutes and after that time the rate of hydrate formation is still very low compared to that of pure water test. Experimental results obtained by using PEO were fitted to an empirical equation to simulate the effects of pressure, inhibitor concentration, subcooling and heat of dissociation on methane hydrate formation rate.
Benzer Tezler
- Effect of polyglycols on hydrate formation during drilling operations
Poliglikollerin sondaj operasyonları sırasında hidrat oluşumuna etkileri
ABBAS TAHİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MAHMUT PARLAKTUNA
PROF.DR. TANJU MEHMETOĞLU
- An Experimental investigation of gas hydrate inhibition during deepwater drilling operations
Derin deniz sondaj operasyonlarında gaz hidratlarının önlenmesi üzerine deneysel bir araştırma
HALİL SAVAŞ DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANJU MEHMETOĞLU
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Effect of surfactant on hydrate formation
Yüzey aktif maddelerin hidrat oluşumuna etkisi
UĞUR KARAASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Glukozidaz enziminin çeşitli doğal moleküllerle inhibisyon kinetiğinin incelenmesi
Kinetic analysis of inhibition of glucosidase enzyme by diverse natural compounds
AHMET CAN OLCAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyokimyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ EKİNCİ
- Determination of hydrate formation conditions of drilling fluid
Sondaj sıvılarının hidrat oluşum şartlarının belirlenmesi
ALIYA KUPEYEVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA