PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN [628018]

MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA OVIDIUS DIN CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN
PRELUCRAREA PETROLULUI

LUCRARE DE DISERTAȚIE

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Conf. Dr. I ng. CHIȘ Timur –Vasile

MASTERAND: [anonimizat] 2018 –

MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚ IONALE
UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINTE APLICATE Ș I INGINERIE
PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN
PRELUCRAREA PETROLULUI

STUDIUL P RIVIND
ELIMINAREA
CRIOHIDRAȚILOR DIN
CONDUCTELE DE TRANSPORT
GAZE

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC,
Conf. Dr. Ing. CHIȘ Timur –Vasile

MASTERAND: [anonimizat] 2018 –

3

Anexa A

DECLARAȚIE

Subsemnata Chiș Mirvana – Diana , absolvent ă a Facultății de Științe Aplicate și
Inginerie din Universitatea Ovid ius din Constanța, promoția 2018 , specializarea
Tehnologii și Management în Prelucrarea Petrolului , declar pe proprie răspundere că
lucrarea de disertație am redactat -o cu respectarea regulilor dreptului de autor, conform
actelor normative în vigoare (Leg ea 8/1996 modificată și completată prin Legea nr.
285/2004, Ordonanța de Urgență nr. 123/2005, modificată și Legea nr.329/2006).
Pentru eliminarea acuzațiilor de plagiat:
– am executat lucrarea personal, nu am copiat -o și nu am cumpărat -o, fie în î ntregim e, fie
parțial;
– textele din surse românești, precum și cele traduse din alte limbi au fost prelucrate de
mine și sintetizate rezultând un text original;
– în cazul utilizării unor fraze citate exact, au fost indicate sursele bibliografice
corespunzătoare , imediat dupa frazele respective.
Am luat la cunoștință că existența unor părți nereferențiate sau întocmite de alte
persoane poate conduce la anularea diplomei de licență.

Data Semnătura

4
Rezumat

Lucrarea de față doreș te să aducă în literatura de specialitate pe lângă o trecere în
revistă a proprietăților gazelor naturale cu referire expresă la formarea criohidraților și o
prezentare a condițiilor pe c are societatea la care lucrez eu și a nume S.N.T.G.N.
TRANSGAZ MEDIAȘ trebuie să le îndeplinească pentru a livra gaze naturale fără a crea
probleme consumatorilor locali.
Pentru a se asigura securi tatea instalațiilor de distribuț ie a gazelor S.N.T.G.N.
TRA NSGAZ MEDIAȘ trebuia să asigure gaze:
a. Fără conținut de apă deoarece aceasta poate crea criohidrați ce pot să blocheze
conductele și să oprescă arderea,
b. Fară conținut de sulf deoarece acesta duce la corodarea conductelor,
c. Fară conținut de lichid (gazolină) deoarece acesta duce la dizolvarea conductelor de
polietilenă.
Tocmai de aceea în această lucrare am încercat să descriu condițiile minime privind
livrarea gazelor, să găsesc o metodă nouă de eliminare a apei din gazele extrase ,
experiment efectuat cu suc ces în laboratorul Universității Ovidius și probabil ce va fi
aplicat la compania TRANSGAZ.
Metoda cercetată de mine constă în eliminarea apei pe baza separării gravitaționale
eliminând compușii chimici (cu efecte dăunătoare asupra mediului).
De asemeni metoda separă rii gravitaționale asigură o reducere cu peste 60% a
cheltuielilor legate de uscarea gazelor cu ef ect imediat asupra costului de livrare a acestora.
Rezultatele obținute sunt doar o parte din ceea ce constituie baza de date necesară
patentări i metodei și mai ales obținerea unui doctorat în transportul gazelor naturale.
Primul capitol al acestei lucrări prezintă o scurtă introducere în studiul gazelor
natural (proprietăți, compoziție) , definește criohidrații, prezentând pe larg uscarea și
procedee de uscare a gazelor.
În cel de al doilea capitol sunt prezentate mai multe studii de caz cu privire la
uscarea gazelor prin adsorbție cu săruri delicvescente, uscarea cu trietilenglicol, iar
capitolul al treilea completează aceste studii cu un calcu l al coloanei de absobție a apei din
gaze, dar și cu un accident ce a avut loc la conducta de gaze – PETROMAR.
Al patrulea capitol prezintă normele de securitate a muncii, lucrarea fiind încheiată
cu o secțiune de concluzii finale.

5
CUPRINS
Rezumat …………………………………………………………………………………….4
Introducere în studiul gazelor naturale………………………………………………………6
Capitolul 1 – Proprietățile fizico – chimice și termice ale gazelor naturale………………….. …7
1.1. Tipuri de gaze naturale………………….. ……………………………………………………. ………..8
1.2. Proprietăți fizico – chimice ale gazelor naturale…………. ………………. ……………. ……..8
1.2.1. Compoziția gazelor……………………………………….. ………. …………………………………… ..8
1.2.2. Proprietățile fizice ale gazelor naturale………………………………………. ………………….10
1.2.3. Compoziția chimică a gazelor naturale……………………………………………. ……… …….16
1.2.4. Proprietățile termice ale gazului natural………………………………….. ……………………..17
1.2.5. Relația dintre punctul de rouă și umiditatea gazelor naturale………………………….. ..20
1.3. Calitatea gazelor naturale problemă e sențială pentru producători , importatori,
transportatori, distribui tori și utilizatori………………… ……………… …..…………21
1.4. Criohidrații gazelor naturale………………….. ……………… ……………. ……….23
1.5. Uscarea gazelor naturale…………………………………..………………………29
1.5.1. Procedee de uscare a gazelor na turale ……………………………. …………… ….31
1.6. Elemente de proiectare …………………… …………. …………………………… ……36
Capitolul 2. – Studiu de caz. Uscarea gazelor prin adsorbți e
2.1 Sistematizarea datelor existente în literatura de specialitate ……… ……………… .….48
2.2 Obținerea unor mater iale compozite adsorbante pentru vapori de apă și caracterizarea
acestora ………… ………………………………………………………………………… .49
Capitolul 3.
3.1. Calculul unei coloane de absorbție a apei din gaze………………………………….. 57
3.1.1. Descriere process tehnologic……………………………………………………….57
3.1.2. Date de proiectare ………………………………………………………………….57
3.1.3. Calculul numărului de trepte teoretice ……………………………………………..57
3.1.4. Diametrul coloanei de absorbție …………………………………………….………62
3.2. Coloana de absorbție cu talere cu clopoței …………………………………….……..62
3.2.1. Înălțimea coloanei de absorbție cu talere cu clopoței ………………………………65
3.3. Simulare ALOHA – accide nt conducta gaze PETROMAR……… ……….…… ..……57
Capitolul 4. Norme de securitat ea muncii și PSI ………………………… ……………… 70
Capitolul 5. Concluzii finale ……………… …………………………… …… …………….71
Bibliografie …………. ……………………………………………………………………. …………………………74

6
Introducere î n studiul gazelor naturale

Gazele naturale sunt amestecuri de hidrocarburi în ma re parte metan și hidrocarburi
mai grele în cantități mult mai mici, cantonate sub formă gazoasă în porii rocilor magazin
sau dizolvate în țițeiul din zăcământ. Gazele naturale mai conțin: vapori de gaze
condensate – numite gaze umede, hidrogen sulfurat – care necesită îndepărtarea sulfului și
până la 9% dioxid de carbon care diminuează calitatea gazului.
Într-o stare avansată fază a exploatării unui zăcământului de gaze și mai ales în
cazul în care nu se respectă un regim de exploatare rațional, gazele nat urale antrenează
particule din roca magazin sau din componența fluidului cu care s -a forat sonda, apă de
zăcământ, lichide provenite din fluidele de simulare a producției, etc..
Elemente nedorite în conductele de transport gaze (apa liberă, apa sub formă de
vapori, particule din fluidul de foraj și roca magazin), trebuie separate în zona de livrare a
gazelor naturale către sistemul de transport.
În cazul în care nu se iau în considerare toate elementele necesare tratării gazelor pe
toată durata exploatării zăcământului atunci în activitatea de transport și distribuție pot
apărea situații nedorite cum ar fi:
a. Obturarea parțială a conductelor, cu diminuarea corespunzătoare a capacității de
transport sau chiar blocarea unor conducte,
b. Creșterea numărului de defe cte datorită coroziunii interne a conductelor,
datorată apei și compușilor agresivi din gaze,
c. Pierderi importante de gaze în procesul de refulare a impurităților din conducte,
a procesului de degajarea dopurilor de gheață,
d. Utilizarea stațiilor de compresoa re a gazelor naturale numai pentru invingerea
rezistențelor hidraulice locale, suplimentarea puterii motoarelor electrice
necesară învingerii impurităților lichide și gazoase, deci un consum suplimentar
de energie.

7
CAPITOLUL 1.
Proprietățile fizico – chimice și termice ale gazelor naturale

Gazele naturale sunt amestecuri de hidrocarburi, în primul rând metan, dar, în
general incluzând de asemenea etan, propan și hidrocarburi mai grele în cantități mult mai
mici, cantonate sub formă gazoasă în porii r ocilor magazin sau dizolvate în țițeiul din
zăcământ [1].
Producerea gazelor naturale din zăcăminte libere sau cele asociate petrolului și
condensatului a crescut continuu în ultimii 30 de ani, creștere ce se va menține cel puțin până
în anul 2030, pe sea ma rezervelor din Federația Rusă, Marea Nordului, Orientul Mijlociu și
Apropiat, Africa de Nord, Asia de Sud, Canada, America de Sud, Mexic, etc [2].
Gazul natural are un rol esențial de jucat ca sursă de energie în secolul XXI, iar
cererea, care va fi de terminată de dezvoltarea de noi piețe pentru gazele naturale, crește în
mod constant. Ponderea rezervelor de gaze naturale situate pe uscat, ușor de produs și
apropiate de consumatori, scade, în timp ce cota rezervelor de gaze naturale situate în larg în
medii provocatoare și ostile crește [3].
Descoperirea de noi rezerve și creșterea producției de gaze naturale a determinat
construirea de sisteme de transport continentale și intercontinentale concomitent cu
dezvoltarea sistemelor naționale.
Majoritatea zăc ămintelor de gaze din România conțin gaze naturale cu un procent
ridicat de CH 4 (cazul zăcămintelor din Transilvania al căror conținut de CH 4 depășește 98% ).
Datorită acestui fapt la noi se folosește denumirea de „gaz metan” în loc de gaze
naturale [2].
Pe măsură ce lucrările geologice s -au extins în adâncime la zăcămintele cunoscute
și au cuprins și alte regiuni au pus în evidență gaze cu o gamă mai largă de hidrocarburi cum
ar fi: metan CH 4, etan C 2H6, propan C 3H6, izobutan IC 4H10 n Butan n C 4H10, penta n C 5H12,
hexan C 6H14, heptan C 7H16, octan C 8H18 etc.
Din produsele sondelor de țiței și gaze rezultă [4]:
– gaze libere care nu conțin hidrocarburi C 4+,
– gaze cu condensat care conțin până la C 2O,
– gaze separate din țiței care conțin până la C 8.
Acestea din urmă denumite și „gaze bogate” necesită un proces de degazolinare
pentru a putea fi utilizate ca gaze naturale [ 5].

8
Gazele cu condensat în funcție de participația cantitativă a componenților, rezultă
procesul de tratare.

1.1. Tipuri de gaze naturale

Confo rm prevederilor SR ISO 13686 [6], gazul natural este definit ca fiind
combustibilul gazos obținut din surse subterane și constă dintr -un amestec complex de
hidrocarburi, format în primul rând din metan, în general incluzând și etan, propan și
hidrocarburi mai grele în cantități mult mai mici.
Gazul natural conține de asemenea, în cantități mici unele categorii de gaze inerte
cum ar fi azot și dioxid de carbon, plus urme de elemente constitutive.
Gazul natural rămâne în stare gazoasă în condiții de presiun e și temperatură
obișnuite de lucru.
Se cunosc mai multe categorii de gaze naturale, după cum urmează [7]:
– Gazul natural lichefiat – gaz natural care, după prelucrare, este lichefiat pentru
scopuri de transport sau stocare. Acest tip de gaz poate fi reva porizat și introdus în
conducte de transport și distribuție ca și gaz natural.
– Gazul natural brut – gaz natural neprelucrat transportat de la capetele de erupție
prin conducte colectoare pentru diverse procese.
– Gazul natural asociat – gazul natural pro venit din zăcămintele de țiței, format
dintr -un amestec complex de hidrocarburi, în principal metan, dar care mai conține și etan,
propan, butan și alte hidrocarburi mai grele, în proporție mai mare decât în cazul gazului
natural extras din zăcămintele spe cifice de gaz natural. Acest tip de gaz are în mod regulat
și un conținut mai ridicat de umiditate și poate conține, funcție de zăcământul din care
provine și hidrocarburi mai grele decât pentanul și hexanul inclusiv urme de hidrocarburi
aromatice [1].

1.2. Proprietățile fizico – chimice ale gazelor naturale
1.2.1. Compoziția gazelor

În afară de hidrocarburi, gazele naturale conțin întotdeauna și vapori de apă, iar în
unele zăcăminte sunt însoțite și de alți componenți ca : N 2, O2, CO 2, H2S, He.
Compoziți a gazelor naturale are cea mai mare influență în comportarea lor la
variații de presiune și temperatură, de aceea cunoașterea compoziției gazelor și a proprietăților

9
fizico -chimice ale acestora are o importanță deosebită în procesul de pregătire, transport ,
comprimare și reglare a gazelor naturale, distribuție și ut ilizarea gazelor combustibile [8 ].
Acești componenți se comportă diferit de gazul ideal în majoritatea proceselor care
intervin în tehnica gazeiferă de aceea este necesară a se cunoaște comportar ea termodinamică
a gazelor naturale în cursul proceselor mai ales în ce privește : compresibilitatea, căldura
specifică, entalpia, parametrii critici, punctul de rouă, indice Wobbe [1].
Prima abaterea de la gazul ideal se constată la comprimarea gazelor na turale, unde
trebuie introdusă o corecție, prin care ecuația fundamentală de stare devine :
PV = zRT (1.1)
unde z este un coeficient de corecție (este o mărime adimensională) și care exprimă
abaterea gazelor reale de la legea gazelor perfecte și este d enumit coeficientul de
compresibilitate.
Valorile coeficientului z se determină mai ușor prin curbe experimentale, din tabele sau
diagrame
z = f[P, T]. (1.2)
Pentru determinarea comportării gazelor reale se poate proceda în două feluri :
– prin utili zarea în locul ecuației fundamentale de stare a gazelor perfecte a unor relații
matematice care cuprind în ele constante caracteristice fiecărui gaz;
– prin utilizarea ecuației fundamentale a gazelor perfecte corectată cu coeficientul de
compresibilitate „ z” care poate fi determinat pentru fiecare gaz în parte în funcție de
presiune și temperatură cu ajutorul unor tabele sau diagrame [2].
Cea mai cunoscută relație ce poate fi substituită ecuației fundamentale de stare a
gazelor perfecte și este utilizată pe ntru descrierea comportării gazelor reale este ecuația Van
der Waals [9].
Această ecuație are în vedere faptul că la presiuni mai mari gazele reale au o
comportare mai complicată datorită coeziunii dintre molecule, aceastpă coeziune modificând
mișcarea bro wniană a acestora.
 TRbv
vaP2


(1.3)
unde :
a și b – sunt valori care caracterizează gazele,
R – constanta universală a gazelor,
T – temperatura gazelor,
P – presiunea reală,

10

2va – presiunea de coeziune,
v – volumul p ropriu al moleculelor „b” denumit și covolum,
V – volumul total,
Din relația Van der Waals rezultă parametri critici, în funcție de a și b și R, apoi se
calculează parametri pseudoreduși :

,TTT
crr (1.4)

,PPP
crr (1.5)
cu ajutorul cărora se determină factorul de compresibilitate.
Căldura specifică a gazelor naturale variază în limite largi la schimbarea presiunii și
a temperaturii gazelor fiind legată de acești parametri prin relația care dă diferența entalpiilor.
I2 – I1 =
dTCp (1.6)
Ecuația (1.6) descrie căldura specifică la presiune constantă.




PpTIC
(1.7)
Valorile necesare calculelor se iau din tabele sau din diagrame care sunt întocmite
pentru gaze naturale de dife rite densități.
O abatere importantă față de gazul ideal o prezintă gazele naturale în procesul de
laminare, unde nefiind schimb de căldură cu exteriorul și nici modificare a lucrului mecanic,
entalpia rămâne constantă.

1.2.2. Proprietățile fizice ale ga zelor naturale

Calitatea unui gaz natural este definită prin compoziția sa chimică, dar și prin alte
proprietăți fizice care -l definesc, cum ar fi:
– proprietăți principale:
– putere calorifică superioară și inferioară (exprimate de regulă în KJ/m3 sau
Kcal/m3), determinate la temperatura de 00C, 150C și în funcție de cerințe și la 200C.
– cifra sau indicele Wobbe se exprimă în aceleași unități ca și puterea calorifică și
este o măsură a căldurii alimentate de instalația de gaz ( un număr care indică
interschimbabilitate de gaze combustibile și se obține prin împărțirea valorii de încălzire a
unui gaz -puterea caloric superioară la rădăcina pătrată a densității sale specifice).
– proprietăți secundare:

11
– densitatea absolută, exprimată în Kg/m3,
– factorul de compresibilitate;
– urme de constituenți:
– densitate relativă, exprimată ca și densitatea absolută în Kg/m3;
– punct de rouă exprimat în 0C și implicit umiditate absolută exprimată în g/m3;
– umiditatea relativă dată în %.
Aceste mărimi sunt ex primate față de anumite condiții prestabilite, de referință
standardul ISO 13443 -1996 [18] și anume PS= 101,325 Kpa și T S= 288,15 K.

Puterea calorifică superioară
Puterea calorifică superioară reprezintă cantitatea de căldură care se eliberează ca
urma re a arderii complete în aer a unei anumite cantități de gaz [10].
Presiunea la care are loc reacția rămâne constantă, iar toți produșii de ardere sunt
aduși la aceeași temperatură specificată ca și reactanții.
Acești produși sunt în stare gazoasă cu excep ția apei formată prin combustie, care
este condensată la stare lichidă, la temperatura de calcul.

Puterea calorifică inferioară
Puterea calorifică inferioară reprezintă cantitatea de căldură care trebuie eliberată
prin arderea completă în aer a unei anu mite cantitați de gaz, la o presiune constantă, în
momentul în care toți produșii de ardere sunt aduși la aceeași temperatură ca și reactanții.
Acești produși sunt în stare gazoasă, drept urmare atât temperatura, cât și presiunea
menționată mai sus trebuie specificate.
Aceste două puteri calorifice, inferioară și superioară, care se deosebesc prin
căldura de condensare a apei formate prin ardere, pot fi exprimate pe bază molară, masică
sau volumică.
În cazul puterilor calorifice volumice, atât presiunea c ât și temperature trebuie să
fie determinate în condiții de referință standard.
Aceste puteri calorifice pot fi determinate și ca uscate sau umede, în funcție de
vaporii de apă conținuți în gaz înainte de ardere.

Densitatea absolută – reprezintă masa unu i gaz raportată la volumul său, la
temperatura și presiunea specificată.

12
Se numește densitate  (masa volumică; în vechile sisteme masă specifică), masa
unei unități de volum dintr -un corp omogen, în condiții determinate de temperatură și
presiune. Densita tea se măsoară în kilograme pe metru cub (kg/m3) [11].
Notând masa cu m (kg) și volumul cu V (m3) densitatea se exprimă prin relația :

,Vm (1.8)
Relația de dependență a densității gazelor de presiune și temperatură rezultă din
ecuația generală de echilibru :

, constRTp (1.9)
unde :
p este presiunea, în N/m2,
T – temperatura, în K (273,15+oC),
 – densitatea, în kg/m3,
R – constanta gazelor, în N m/kgK,
Când se cunoaște densitatea unui gaz în starea 1 și se c aută densitatea aceluiași gaz
în starea 2 se folosește relația :

2112
1 2TpTp (1.10)
De obicei, densitățile gazelor sunt date în tabele pentru starea normală (273,15 K
sau 0oC și 0,101 MN/m2 sau 760 mm Hg).
Pentru determinarea densității la o stare oarecare ( p, T) pornind de la densitatea la
starea normală, se folosește relația:

,TppT
NN N (1.11)
Când presiunea se exprimă în ata. relația (1.11) devine

Tp264T033,1p273
N N     , (1.12)
respectiv presiunea se exprimă în MN/ m2;
 = 2 703 N
Tp . (1.13)
Densitatea amestecurilor de gaze se obține cu relația :

, x… x xnn 22 11 am    (1.14)
în care x1, x2, xn reprezintă fracțiile volumetrice ale fiecărui component, iar 1, 2,
n densitățile fiecărui co mponent.

13
La presiunea atmosferică normală, densitatea aerului este 1,293 kg/m3 la 273 K și
respectiv de 1,225 kg/m3 la 288 K.

Densitatea relativă
Se numește densitate relativă  a unui gaz (în raport cu aerul), raportul între
densitatea unui anumit vol um de gaz și densitatea aceluiași volum de aer, în aceleași condiții
de temperatură și presiune.
Densitatea relativă este un număr fără dimensiuni.
Așa cum a fost definită, densitatea relativă nu depinde de temperatură și presiune,
gazul și aerul fiind c onsiderate ca ideale.
Ca urmare, rezultă că densitatea  a unui gaz la 288 K (15oC) și 101 325 N/m2
(1,033 kgf/cm2) este egală cu 1,225 , în kg/m3[12].

Presiunea efectivă p e și presiunea absolută P .
Adeseori este necesar să se măsoare diferența între pr esiunea gazelor dintr -o
conductă și presiunea aerului înconjurător, la același nivel. Această diferență între presiunea
gazelor din conductă și presiunea atmosferică înconjurătoare se numește presiune efectivă.
Presiunile măsurate cu manometrul sunt presiu ni efective.
În anumite cazuri (calculul conductelor etc.) trebuie însă să se țină seama de
valoarea absolută a presiunii gazelor, definită astfel :
presiunea absolută=presiunea efectivă+0,101MN/m2- (1.15)
 reprezentând diferența dintre presiunea atmo sferică normală și presiunea atmosferică
reală.
Căderea de presiune sau diferența între presiunea la intrarea și presiunea la ieșirea
dintr -o conductă, ambele exprimate în presiuni absolute, se măsoară în unități de presiune,
dar, dat fiind că în această d iferență presiunea atmosferică se elimină de la sine, pentru
căderea de presiune, distincția între presiunea absolută și cea efectivă devine fără obiect.
Această mențiune nu se aplică în cazul calculelor efectuate în domeniul curgerii cu
volum variabil în care presiunile intră în relații la pătrat și se folosește întotdeauna presiunea
absolută.
Pentru presiuni absolute s -a folosit simbolul ata. În sistemul SI presiunile absolute
le vom exprima în N abs/m2, MN abs/m2, bara etc.

14
Starea normală și starea stan dard
Starea normală este starea fizică a unui corp caracterizată prin valori convenționale
ale temperaturii și presiunii, denumită temperatură normală și presiunea normală. Acestea se
folosesc în tehnica transportului gazelor ca stări de referință.
În con formitate cu STAS 1665 -69 [8], starea normală fizică, pentru care se
folosește indicele N este caracterizată prin :
– temperatură normală fizică : t N = 0oC (sau T N = 273,15 K)
– presiunea normală fizică : p N = 101325 N/m2 = 1,01325 bar = 760 mmHg

Starea n ormală tehnică pentru care se folosește „n”, se definește prin :
– temperatură normală tehnică : t n = 20oC (sau T n = 295,15 K)
– presiunea normală tehnică : p n = 98066,5 N/m2 = 0,980665 bar = 735,5 mmHg.

Starea standard este starea fizică a unui corp cara cterizat prin valori convenționale
ale temperaturii și presiunii, denumite standard.
În conformitate cu STAS 1665 -69, starea standard, pentru care se folosește indicele
S este caracterizat prin :
– temperatura standard : t s = 15o (sau T s = 288,15 K)
– presiunea standard : p s = 101325 N/m2 = 1,01325 bar = 760 Hg

Vâscozitatea este proprietatea pe care o au fluidele de a opune rezistență atunci
când două straturi apropiate ale fluidului se deplasează cu viteze diferite.
Convențional vâscozitatea se poate c lasifica în: dinamică, cinematică, relativă.

Vâscozitatea dinamică (absolută sau frecare internă) reprezintă proprietatea pe
care o au fluidele ca între două straturi vecine care se deplasează cu viteze diferite să se creeze
o forță care să încetinească m ișcarea stratului mai rapid și să accelereze stratul mai lent.
Expresia acestei forțe este :
 LS
dtdVF
(1.16)
Forța F ce se stabilește între două straturi vecine care se deplasează este direct
proporțională cu vâscozitatea dinamică, cu var iația vitezei V, timpul dt, cu suprafața de
contact S dintre cele două straturi, cu timpul t de deplasare și e invers proporțională cu
distanța L dintre cele două straturi.

15
Dacă se cunoaște vâscozitatea la temperatura normală se poate calcula valoarea
vâscozității la orice altă temperatură folosind formula lui Sutherland
cTcTn
n T
(1.17)
unde :
c – coeficientul lui Sutherland, (metan -170, etan -280, propan -310, hidrogen -97,
dioxid de carbon -240, monoxid de carbon -102, azot -110)

Vâscozitat ea cinematică (v) reprezintă raportul dintre vâscozitatea dinamică și
densitatea gazelor.

(1.18)
unde :
v – este vâscozitatea cinematică (m2/s)
 – densitatea fluidului (kg/dm2)
 – vâscozitatea dinamică (Pa/s)

Vâscozitatea r elativă este o mărime adimensională egală cu raportul dintre
vâscozitatea dinamică sau cinematică ale unui fluid și vâscozitatea dinamică sau cinematică a
unui fluid considerat referință.

Indicele Wobbe – reprezintă o măsură a căldurii alimentate de inst alația de gaz,
obținută din ecuația de curgere prin orificiu.
Acesta este definit ca puterea calorifică specificată, întotdeauna exprimată pe bază
volumică, raportată pe baza volumică, raportată la rădăcina pătrată a densității relative
corespunzătoare. C ăldura introdusă de diferite compoziții de gaz natural este aceeași dacă
au același indice Wobbe și se utilizează la aceeași presiune.

Factorul de compresibilitate “Z” – reprezintă raportul dintre volumul unei mase
arbitrare de gaz, la o temperature și p resiune specificate și volumul aceluiași gaz în
aceleași condiții, calculate di legea gazului ideal.

Punctul de rouă al apei – este definit ca reprezentând temperatura peste care
condensarea apei nu se produce la o presiune specificată. În cazul oricăre i presiuni mai
mici decât presiunea specificată nu există condensare la temperatura dată.

16

Punctul de rouă al hidrocarburilor – definește temperatura peste care condensarea
acestora nu se produce la o presiune specificată.

Umiditatea absolută.
Umiditatea absolută a unui gaz la o presiune și temperatură dată reprezintă cantitatea totală
de apă conținută în gazul respectiv, la echilibru.

Umiditatea relativă – reprezintă raportul dintre conținutul de umiditatea al gazului
în condițiile de temperatură și p resiune date și conținutul de umiditate la saturație a gazului
în aceleași condiții de presiune și temperatură, exprimată în procente.

1.2.3. Compoziția chimică a gazului natural

Compoziția chimică a gazului natural distribuit pentru chimizare sau ardere către
consumatorii finali este diferită, în funcție de sursa de proveniență:
– gaze naturale libere – extrase din unitățile de producție ale “Romgaz”;
– gaze naturale asociate – provenite de la sondele de extracție ale OMV Petrom;
– gaze naturale importate din Federația Rusă.
Conductele magistrale transportă gaze naturale la presiuni de plecare de 30 – 60
bar, iar la punctele finale, de ieșire, gazele au presiuni cuprinse între 10 – 20 bar.
Gazele naturale transportate prin conductele magistrale sunt predate că tre
distribuitori prin intermediul stațiilor de reglare – măsurare, a căror componență cuprinde
faza de odorizare, operație obligatorie pentru a putea fi distribuite spre consumatori.
Această fază de odorizare se efectuează numai pentru gazele naturale ce sunt
distribuite către consumatori, gazele supuse chimizării sunt exceptate de la această fază,
deoarece prezența compușilor de sulf este nedorită.
Din punct de vedere calitativ, gazele se prezintă după cum urmează:
– Gaze naturale libere provenite din unit ățile de extracție Romgaz sunt prezentate în
tabelul 1.1. [13].

17
Tabel 1.1. Calitatea gazelor naturale necesare a fi transportate de către TRANGAZ S.A.
Denumirea si formula chimica a componentilor Continut în % molare
metan (C1) minim 70
etan (C2) maxim 10
propan (C3) maxim 3,5
butan (C4) maxim 1,5
pentan (C5) maxim 0,5
hexan (C6) maxim 0,1
heptan (C7) maxim 0,05
octan (C8) si hidrocarburi superioare (C9) maxim 0,05
azot (N 2) maxim 10
dioxid de carbon (CO 2) maxim 8
oxigen (O 2) maxim 0,02
hidrogen sulfurat (H 2S) maxim 6,8 mg/m3
etilmercaptan (C 2H5SH) minim 8 mg/m3
sulf total pe o perioada scurta maxim 100 mg/m3

2. Punct de roua al apei (°C): maximum -15°C, la presiunea din punctul de
predare/preluare comerciala;
3. Punct de roua al hidrocarburilo r (°C): maximum 0°C, la presiunea din punctul de
predare/preluare comerciala;
4. Valoarea minima admisa pentru puterea calorifica superioara repartizata la volum este
7.840 Kcal/m3;
5. Temperatura maxima admisa a gazelor naturale: 50°C;
6. Continutul de impurita ti mecanice (g/m3): maximum 0,05;
7.Putere calorifică superioară la 150C ………………..cca.39.835 Kj/m3
8.Putere calorifică inferioară la 150C ………………..cca. 35.815 Kj/m3
9.Indice Wobbe ……………………………………………………53.342 Kj/m3

1.2.4. Proprie tățile termice ale gazului natural

Sistemele termodinamicii reprezintă sisteme macrofizice alcătuite dintr -un număr
foarte mare și finit de particule bine determinate în spațiu printr -o suprafață de control reală
sau imaginară [1 4].

18
Tot ce se află în afa ra sistemului și poate acționa asupra acestuia formează mediul
ambiant. Sistemele pot schimba substanța cu mediul exterior – și atunci se numesc deschise –
sau nu pot schimba substanța cu mediul exterior – și atunci se numesc închise. Dacă sistemul
nu poat e schimba substanța cu mediul exterior se numește adiabatic.
Starea unui sistem termodinamic este condiționată de starea externă exprimată prin
cantitatea de substanță (masa sistemului) volumul, viteza și înălțimea de poziție printr -un
anumit sistem de ref erință și starea internă.
Valoarea parametrilor de stare depinde numai de starea internă a sistemului. Starea
internă este caracterizată de : mărimile de stare fundamentale sau termice : presiunea,
temperatura și volumul masic și mărimile de stare calori ce: energie internă, entalpia,
entalpia, energia liberă și entalpia liberă. De asemenea pentru o temperatură dată a mediului
ambiant, energia și entalpia pot fi utilizate ca mărimi de stare.
Temperatura este un parametru de stare intern, intensiv. La param etrii externi,
constanți, temperatura este o funcție de energie, constituind în acest fel o măsură a acesteia.
În conformitate cu principiul zero al termodinamicii, temperatura unui sistem este o
proprietate care atinge până la uzură aceeași valoare cu cea a altor sisteme atunci când toate
aceste sisteme sunt puse în contact. Se poate afirma că temperatura este o măsură a gradului
de încălzire sau răcire a unui sistem [15,16] .
Punctul triplu al apei a fost ales cu punct fix fundamental, atribuindu -se prin
definiție temperatura de 273,16 K.
Temperatura de fierbere reprezintă temperatura pentru care un component pur
trece din faza lichidă în faza gazoasă (vapori). Fiecare component pur are propria temperatură
la care trece din faza lichidă în faza gazoasă. Ac easta este influențată de presiunea la care se
află componentul [1].
Temperatura de îngheț reprezintă temperatura pentru care un component pur trece
din faza lichidă în faza solidă. Fiecare component pur are propria temperatură la care trece
dintr -o fază l ichidă în fază solidă. Aceasta este influențată de presiunea la care se află
componentul.
Temperatura de sublimare reprezintă temperatura pentru care un component pur
trece din faza gazoasă în faza solidă.
Temperatura de aprindere . În mod practic, condiții le de ardere pentru gaze se
realizează prin aducerea reactanților la temperatura de aprindere care este caracteristică
fiecărui gaz în parte. Practic, aprinderea se realizează printr -o scânteie sau o flacără, urmată de
o reacție chimică.

19
Căldura dezvoltat ă de flacără încălzește reactanții în punctul unde atinge masa
amestecului carburant până îl aduce la temperatura de aprindere după care cantitatea de
căldură degajată să fie suficientă pentru a aduce în stare de reacție o cantitate cel puțin egală
din ame stecul de reactanți din vecinătatea centrului reacției, astfel ca fenomenul să poată
continua, fără aport termic de căldură din exterior.
Temperatura de aprindere în general este mai coborâtă pentru arderea în oxigen
uscat decât pentru arderea în aer sau o xigen umed, în care azotul, vaporii de apă etc.,
îngreunează producerea contactului cu moleculele de oxigen.
Temperatura de aprindere este influențată de viteza cu care se propagă flacăra în
masa amestecului gaz -carburant, de compoziția și concentrația ga zului combustibil în
amestec.
Gazul natural arde ușor cu o flacără albastră, temperatura de aprindere, la presiunea
atmosferică, fiind de 650 -700oC [8].
Creșterea presiunii produce scăderea temperaturii de aprindere, dar la presiuni mai
mari de 40 -50 at ap rinderea nu se produce totuși sub 470oC [16].
Temperatura maximă a flăcării este de 1880oC pentru un amestec de 10% gaz
metan în volumul de aer.
Limitele de explozie a amestecului gaz -aer sunt de 5 -15%, variind în acest domeniu
și după modul de propagare a flăcării, propagare în sus : 5 -15%, propagare orizontală 5,40 –
14%, propagarea în jos 6 -16,53% [8].
Temperatura de autoaprindere . Aprinderea unui amestec combustibil fără vreo
intervenție din exterior, prin simpla încălzire până la o anumită temperatură, se numește
autoaprindere (explozie termică). Procesul de autoaprindere poate fi ilustrat printr -un amestec
combustibil conținut într -un vas, temperatura pereților vasului putând fi mărită până la
autoaprindere.
Temperatura de autoaprindere reprezintă nivel ul la care viteza reacției de oxidare
este suficientă astfel încât căldura dezvoltată să poată aduce gazul în stare de reacție.
Temperatura de autoaprindere diferă funcție de concentrația combustibilului.
Conductibilitatea termică este proprietatea fizică a materiei de a efectua un transfer
de energie termică, care la gaze se realizează prin ciocniri între molecule. Prin conducție se
înțelege un curent de căldură în materie, care spre deosebire de convecție nu presupune un
curent de masă, ci un transport de energie termică. Pentru gaze conducția termică este funcție
de temperatură. Factorul de proporționalitate dintre densitatea fluxului termic și gradientul de
temperatură se numește coeficient de conducție „ ” [W/k.m], a cărui valoare este dată de
relația:

20




nTsQ
(1.18)
Q – cantitatea de căldură care traversează normal unitatea de suprafață
s – suprafața
dT – diferența de temperatură
Difuzia termică . Transportul produs prin mișcarea termică a atomilor și
moleculelor din gaze, lichide ș i solide se numește difuzie. Difuzia termică este dependentă de
proprietățile termice: conductivitate termică, capacitate calorică și densitate.

1.2.5. Relația dintre punctul de rouă și umiditatea gazelor naturale

Punctul de rouă al vaporilor de apă din gazele naturale corespunde presiunii și
temperaturii la care conținutul de vapori de apă este egal cu umiditatea de saturație.
În aceste condiții, începe condensarea vaporilor de apă, în aceeași măsură în care se
scade umiditatea de saturație.
În exploat area gazelor, determinarea punctului de rouă se poate efectua măsurând
presiunea și temperatura gazului care părăsește un separator în care se reține apa.
În acest caz, gazul care părăsește separatorul este saturat cu vapori de apă,
corespunzător diagrame i din figura 1 [1]. Temperatura punctului de rouă este temperatura
gazului din separator.

21

Figura 1. Conținutul de apă din gazele naturale (funcție de temperatură)

1.3. Calitatea gazelor naturale problemă esențială pentru producători,
importatori, transport atori, distribuitori și utilizatori .

Calitatea gazelor naturale influențează furnizarea „GAZELOR NATURALE
CONSIDERATE CA MARFĂ", prin [11]:
– conținutul energetic redus datorită existenței de particule de apă în gaze;
– reducerea capacității de transport a c onductelor în lanțul tehnologic prin depunerile de
particule solide și lichide antrenate în fluxul de gaze;

22
– complicarea tehnologiei de transport, distribuție și la utilizatori ca urmare a
fenomenelor termodinamice (condensarea hidrocarburilor grele, a vapo rilor de apă, apariția
criohidraților, a dopurilor de gheață, etc);
– contractele între vânzătorii și cumpărătorii de gaze naturale privind calitatea gazelor
naturale,
– plata unor penalități de ordin cantitativ și financiar;
– în instalațiile tehnologice aferen te atât extracției, transportului, distribuției, cât și la
utilizatori, prezența impurităților, mai ales a celor solide conduce la uzura subansamblelor
acestora, mergând până la generarea de accidente tehnice și umane cu consecințe deosebit
de grave;
– calitatea necorespunzătoare a gazelor naturale este în România generatoare celei mai
mari părți din pierderile fizice de gaze, utilizate pentru refularea acestora din conducte și
instalații;
– protecția mediului ambiant (ape de suprafață, ape curgătoare, terenuri , păduri și în
special a poluanților evacuați în atmosferă), este puternic afectată de calitatea
necorespunzătoare a gazelor;
– randamentul termic la toată gama de utilizatori de gaze naturale în procesele cu flacără
directă sunt de asemenea afectate negativ de calitatea necorespunzătoare a acestui
combustibil;
De asemeni în procesele de chimizare a gazelor naturale prezența fracțiilor inerte și
de regulă acide (H2S, N2, CO 2, etc) pot produce daune tehnice și economice;
Este de înțeles că o calitate necore spunzătoare a gazelor naturale creează probleme
în măsurarea acestora.
Față de cele de mai sus și coroborat cu lipsa de preocupare în acest domeniu în
România, mai ales după anii 1990, determină necesitatea aprofundării studierii domeniului
calității gaze lor naturale mai ales că pe lângă tradiționalele surse interne (Romgaz, OMV
Petrom, EXXON), gazele naturale se vor importa din alte zăcăminte (din Federația Rusă,
în perspectivă din Orientul Mijlociu, etc), importurile asigurând la nivelul anului 2015
peste 50% din consumul României.
De asemeni în următorii ani se va extinde extracția gazelor din Marea Neagră prin
diversificarea furnizorilor și mai ales a zăcămintelor (implicit diferențe de calitate), implică
pe lângă aprofundarea studierii aspectelor priv ind calitatea gazelor naturale și necesitatea
cunoașterii bazelor teoretice, a tehnologiei moderne și crearea unor normative noi de
livrare și comercializare gaze.

23
La ora actuală AGENȚIA ROMÂNĂ PENTRU RESURSE MINERALE a impus
un standard minim privind cali tatea gazelor naturale.
Gazele naturale comercializabile, trebuie să prezinte caracteristici și parametrii
tehnologici pe baza cărora să se asigure transportul acestora, utilizarea în distribuții publice
și consumatori industriali, încheierea contractelor și prefigurarea planului de afacere.
În România, în urma schimbării furnizorilor și a distribuitorilor și mai ales în urma
considerării firmelor de gaze ca și companii profitabile, de cele mai multe ori gazele se
livrează la cea mai redusă calitate cu efe cte negative asupra mediului.

1.4. Criohidraț ii gazelor naturale.
La transportul gazelor naturale prin conducte magistrale s -a constatat de foarte
multe ori formarea, la presiuni ridicate și temperaturi scăzute (chiar mai mari de O°C), a
unor dopuri solide c are provocau înfundarea conductelor.
La început, formarea lor a fost atribuită înghețării apei lichide.
Mai târziu, Harmnerschmidt, studiind mai amănunțit fenomenul a dovedit încă din
anul 1934 că dopurile solide nu erau altceva decât criohidrați de hidr ocarburi.
Hidrații de hidrocarburi sau criohidrații sunt substanțe albe, cristalizate,
asemănătoare cu zăpada sau gheata, cu structură de tip celular și care se formează prin
interacțiunea dintre vaporii de apă și hidrocarburile gazoase, în prezența apei libere și în
anumite condiții de temperatură și presiune (presiuni mari și temperaturi mici).

Foto 1. Mod de formare hidrati de gaze

Foto 2. Mod de eliminare hidrati de gaze

24

Foto 3. Mod de formare criohidrat

Foto 4. Hidrati de gaz metan [1 1]

Ei au fost descoperiți de Devy [11,18 ] în anul 1810 iar Villard a publicat în anul
1888 date asupra hidraților de metan, etan, etilenă și acetilenă.
Există însă și alte gaze care formează cu apa asemenea combinații: clorul, dioxidul
de carbon, hidrogenul sulfurat etc.
Hidrații hidrocarburilor ușoare sunt substanțe cristalizate cu densitatea de 880…900
kg/m3, formate dintr -o moleculă de hidrocarbură și 6 sau 7 molecule de apă: CH 4 * 6H2O;
C2H6 * 7H2O; C3H8 * 7H2O, etc.
Hidrații hidrocarburilor inferioare sunt combinații nestabile. Ele se descompun
ușor prin scăderea presiunii și creșterea temperatu rii cu formare de gaze și apă. Î n ceea
ce privește structura lor, cercetăr ile efectuate au condus la concl uzia că acești criohidrații
sunt combinații de ocluziu ne și ar aparține combinațiilor de tip clatrat.

25

Foto 5. Formare gaz hidrați -moleculă cristalin ă [11].
Fiecare criohidrat se formează în anumite condiții de temperatură și presiune,
criohidrații metanului având temperatura de formare cea mai scăzută și p resiunea cea mai
ridicată; cu creșterea masei molare temperatura de formare crește iar presiunea scade
(figura 5).

26

Figura 3. Umidi tatea de echilibru a gazelor naturale în funcție de presiune și temperatură
și cu corecție de salinitate și densitate .

27

Figura 4. Umiditatea de echilibru a gazelor naturale în funcție de presiune și temperatură .

28

Figura 5. Condițiile de echilibru P -T pentru formarea criohidraților .

Figura 6. Condițiile de echilibru P -T pentru formarea criohidraților .

În afa ră de presi uni înalte și temperaturi scăzute, formarea criohidraților este
condiționată și de umiditatea gazelor.

29
Condiția de bază pentru începutul apariției criohidraților este prezența vaporilor de
apă în gaze la saturație (la punct de rouă) deoarece numai în aces te condiții există
posibilitatea condensării și depunerii de apă liberă a cărei prezență, după unii autori, este
obligatorie pentru formarea criohidraților.
Adaosurile mici de etan sau propan la metan micșorează foarte mult presiunea
necesară formării cri ohidraților de metan pur și favorizează formarea lor la temperaturi mai
ridicate. Amestecurile de C1, C2, CO 2 și H2S favorizează de asemenea formarea de
criohidrați la temperaturi mai ridicate.
Din analiza diagram elor din figurile 5 și 6 se observă următoa rele:
a. la temperatura de 50°C, criohidrații metanului și etanului precum ș i a propanului
sunt stabili la o presiune de 45, respectiv 9, respectiv 4,5 bar;
b. criohidrații hidrocarburilor cu masă molară mai mare se produc mai ușor
(temperaturi mai mari și pres iuni mai mici);
c. prin adăugarea altor gaze î n metan (C1, C2, CO 2 și H2S), zona de formare a
criohidraților se deplasează spre temperaturi mai ridicate și presiuni mai scăzute în
raport cu criohidratul metanului pur.
Deci pentru a stabili condițiile de form are (temperatură și presiune) a criohidraților cea
mai sigură cale o reprezintă determinările experimentale pentru fiecare caz în parte.
Se poa te apela ș i la metode analitice de calcul care sunt mult mai simple dar în același
timp și mai puțin exacte.
Astfel, pentru calculul condițiilor de formare a criohidraților gazelor naturale,
Harnrnerschmidt [1 1] a propus relația:
8.17 6,10285.0  P t
(8)
unde t reprezintă temperatura în °C iar P, presiunea în bar.

1.5. Usacarea gazelor .
Apa interstițială din ro ci, regăsită în toate zăcămintele de gaze naturale și țiței,
reprezintă principal sursă de apă din gaze le natural [19] . Astfel, ca urmare a condițiilor de
echilibru termodinamic, la temperatura și presiunea din zăcământ, apa va însoți întotdeuna
atât gazel le natural, cât și pe cele asociate [ 11,20] .
Datorită schimbării condițiilor de exploatare și de transport se va schimba și
conținutul vaporilor de apă din gaze. Drept urmare, prin creșterea presiunii și scăderea
temperaturii o parte din vaporii de apă co ndensează, acumulându -se în diverse zone ale

30
sistemului de transport, depozitare și livrare a gazelor naturale, de unde, uneori la viteze
mai mari ale gazului, poate fi antrenat mechanic de acesta [21].
Vaporii de apă reprezintă una din componentele nedori te ale gazelor naturale,
provocând, în anumite condiții de temperature și presiune, dificultăți destul de mari în
transportul și prelucrarea acestora ca urmare a formării unor criohidrați ai hidrocarburilor
din gaze. Astfel, principalul pericol al criohidr aților îl reprezintă depunerea acestora ca
niște dopuri solide în conducte, fapt ce poate duce la înfundarea acestora.
De aceea, urmărirea, reducerea și controlul conținutului de apă în gazele naturale
sunt operații de mare importanță pentru asigurarea con tinuității în extracția, transportul și
prelucrarea acestora.
Uscarea gazelor – reprezintă procesul de eliminare parțială (până la un anumit
punct de rouă) sau practice totală (până la 0,5 – 10 ppm) a vaporilor de apă din gazelle
naturale, gazelle associat e, aer, azot, hydrogen, CO 2, gaz de sinteză, dar și alte gaze din
industria chimică și petrochimică [ 21 ].
Realizarea operației de uscare a gazelor este absolut necesară deoarece:
– apa micșorează capacitatea de transport a conductelor ca urmare a acumulăr ilor în zonele
joase ale conductelor;
– conduce la formarea criohidraților care pot provoca înfundarea conductelor;
– favorizează coroziunea în interiorul conductelor datorită prezenței CO 2 și H 2S în gaz;
– periclitează funcționarea sigură a stațiilor de c ompresoare.
Formarea de criohidranți pe conducte și înfundarea acestora are loc mai cu seamă
spre sfirșitul iernii și începutul primăverii, din următoarele motive:
– temperaturile mai joase ale solului se mențin mai mult la sfârșitul iernii;
– acumularea l entă a criohidraților în timpul iernii;
– solul începe să se încălzească la începutul primăverii iar temperaturile mai ridicate pot
provoca desprinderea criohidraților de pe pereții conductelor și acumularea lor în anumite
puncte sub formă de dopuri care p rovoacă înfundarea conductei.
Uscarea gazelor naturale este cerută și de rezolvarea unor probleme de coroziune a
conductelor iar uscarea avansată a lor este cerută chiar de procesul ulte rior de prelucrare a
acestora.

1.5.1. Procedee de uscare a gazelor natural e
Prin uscarea gazelor urmă rim reducerea conținutului de apă din gaze până la
limitele impuse:

31

a. de siguranța transportului p rin conductele magistrale,
b. de prevenirea unor fenomene de coroziune,
c. de cer ința unor procese tehnologice ult erioare de separare a ga zului natural sau
asociat în componente pure la ternperaturi foarte joase.
Așa cum am ară tat punctul de rouă al gaz elor este definit ca temperatură de
saturație a acestora cu vapori de apă, respe ctiv temperatura la care își pot face apariția
primele picătu ri de apă, el (punctul de rouă) caracterizează umiditatea gazelor respective
[22].
Când urmărim uscarea gazelor, vorbim î n principal (din punct de vedere chimic) de
"depresarea punctului de rouă" înțelegând prin aceasta numărul de grade cu care se scade
temperatura de saturație a gazului când presiunea amestecului rămâne constantă.
Aceasta înseamnă că fixarea gradului de uscare a unui gaz se poate face fie prin
specificarea con ținutului final al umidității, fie prin specificarea punctului de rouă final
[23].
Pentru realizarea uscării gazelor și prevenirea formării criohidraților se cunosc mai
multe procedee și anume:
a. procedeul de uscare prin comprimare și (sau) răcire;
b. procedee de uscare prin absorbție în lichide higroscopice (glicoli, soluții de
clorură de calciu și litiu),
c. procedee de uscare prin adsorbție pe substanțe solide desicante (silicagel,
alumină
activată și site moleculare);
d. procedee pentru prevenirea formării criohidraților prin injecție de metanol sau
glicoli în gazele naturale.

Procedeul d e uscare prin comprimare și/ sau răcire

Acest procedeu are loc prin comprimarea gazelor, în mai multe etape, după care
urmează o răcire până la 40 – 500C.
Fracția de lichide din gaze este condensată, iar cantitatea de lichid delimitată va
depinde atât de compoziția gazelor, de presiunea realizată în diferite etape de compresie,
dar va depinde și de temperature la care se răcește amestecul de gaze [24].
În mod normal, acest procedeu se realizază în trei etape, cu ajutorul compresoarelor
cu piston – ce realizează o presiune până la 15 atmosfere, fiin d folosite și răcitoare cu apă.

32

Procedee de uscare pri n absorbție î n glicoli

Procedeele de uscare a gazelor naturale prin absorbție în glicoli se preferă atunci când
contractele de vânzare -cumpărare a ga zelor naturale ce urmează a fi transportate prin
conducte au specificația tipică a umidității egală cu 7 Ibs/MMscf sau 118.5 rog H 20/Nm3
ceea ce corespunde la un punct de rouă cuprins de regulă între 0 și 12 °C în funcție de
presiunea gazului. Aceste proce dee prezintă o serie de avantaje față de procedeele de
uscare bazate pe adsorbția vaporilor de apă pe solide desicante și anume:
a. procedeele cu glicoli sunt procedee continue și deci sunt ușor de automatizat și de
condus;
b. costul instalației este aproximati v jumătate din costul instalațiilor de uscare prin
adsorbție pe solide desicante;
c. pierderea de presiune în coloana de absorbție a vaporilor de apă în glicoli este de
0,35 -0,7 bar în timp ce pierderea de presiune prin turnul de adsorbție este de 0,7 –
2,1 b ar;
d. consumul de energie raportat la kilogramul de apă eliminată din substanța desicantă
în procesul de regenerare este mai mic în cazul glicolului;
e. glicolii sunt mai rezistenți la contaminanții din sistem, hidrocarburile și apa reținută
din gaze deteriorân d rapid solidul desicant; de asemenea această deteriorare are loc
și ca urmare a șocurilor mecanice la scăderea și creșterea bruscă a presiunii, a
șocurilor termice și a contami nării cu gazele acide (H 2S, CO 2, R-SH) din gazele
naturale.
Procedeele de uscar e cu glicoli prezintă și unele dezavantaje legate de următoarele
probleme care apar în timpul funcționării:
a. oxidarea și descompunerea termică a glicolului,
b. contaminarea lui cu săruri și cu hidrocarburi lichide,
c. acumularea de particule solide și de hidroc arburi asfaltice,
d. spumarea, etc.
Oxidarea glicolilor are loc ca urmare a prezenței oxigenului în sistem. Acest oxigen
intră în sistem cu gazele supuse uscăr ii, prin vasul de stocare a glicolilor. Prin sistemul de
etanșa re a pompelor etc. Glicolii, în preze nța oxigenului, se oxidează ușor cu formare de
acizi organici, corosivi.

33
Descompunerea termică a glicolilor cu formare de compuși corosivi are loc ca
urmare a unei încălziri excesive în refierbător când se depășește temperatura de
descompunere a glic olilor sau a unor supraîncălziri locale [25].
Contaminarea cu săruri a glicolilor din instalație are loc ca urmare a aducerii
acestor săruri de către gazul supus uscării când acesta nu este bine purificat cu un scruber
eficient î nainte de a trece în coloana de uscare. Această contaminare conduce la depunerea
de săruri în sistem care accelerează coroziunea echipamentului și reduce transferul de
căldură în refierbător. Mai mult, acumularea în sistem a acestor săruri, a unor particule
solide și a hidroca rburilor asfaltice conduce la formarea unui depozit cunoscut în limba
engleză sub formă de "sludge" [26].
La început, acest depozit este suspendat pe traseul prin care circulă glicolul dar,
după o perioadă de timp, acumularea acestor impurități devine atâ t de mare încât încep să
se depună. Acest fapt conduce la formarea unui depozit de gume, lipicios și abraziv c are
poate cauza eroziunea pompe lor, a ventilelor și a altor componente din echipamen t. Când
pH-ul glicolului este scăzut, depozitul devine tare și casant când se depune pe talerele din
coloana de absorbție, pe umplutura din coloana de regenerare și în alte locuri amplasate pe
circuitul glicolului.
Contaminarea cu hidrocarburi lichide are loc fie prin aducerea de către gaz, fie
prin condensarea parț ială a gazului în coloana de absorbție (uscare). Această contarm inare
conduce la spumarea, degradarea ș i pierderea de gli col.
Spumarea se datorează hidrocarburilor lichide, inhibitorilor de coroziune, sărurilor
și particulelor solide fin diviz ate care se mențin în stare suspen dată. Spumarea conduce la
pierderi de glicol prin antrenarea mecanică a acestuia la vârful coloanei de uscare de către
fluxul de gaz ca urmare a stratului stabil de spumă care se formează și se menține deasupra
talerelor [27,28] . De asemenea, spumarea reduce atât capacitatea de uscare a coloanei cât și
eficiența uscării ca urmare a faptului că spuma înrăutățește contactul dintre gaz ș i glicol.
Etilenglicolii au formula generală HO (C 2 H 4 O) H.
Când n=l, glicolul se numeșt e monoetilenglicol (MEG), când n=2, dietilenglicol (DEG) iar
când n=3, trietilenglicol (TEG).
Deși dietilenglicolul a fost primul glicol folosit în uscarea gazelor naturale, trietilenglicolul
este în prezent cel mai utilizat glicol din următoarele motive:
a. are o capacitate mare de depresare a punctului de rouă (până la 40 …. 50°C);
b. necesită costuri de investiții și de operare mai mici;
c. are o stabilitate termică mai bună (temperatura teoretică de descompunere 206°C);

34
d. la temp eratura admisă din refierbătorul coloanei de regenerare se obțin grade
avansate de uscare a TEG (de exemplu, se pot obține concentrații până la valori de
99,9% masă TEG);
e. ca urmare a volatilității foarte scăzute, pierderile de TEG la vârful coloanelor de
absorbție și de regenerare sunt f oarte mici;
Limitarea cea mai importantă a utilizării trietilenglicolului la uscarea gazelor este legată de
punctul de rouă minim care se poate realiza; mai concret, prin acest procedeu, nu se pot
obține valori ale punctului de rouă mai mici de -32°C care sunt uneori necesare în unele
procese criogenice [29].

Dotarea unei statii de tratare cu trietilenglicol

Configuratia de baza a statiei de uscare cu TEG este:
-Coloana contactoare cu TEG;
-Condensator glicol presiune inalta;
-Schimbator de caldura T EG sărac / TEG bogat (etapa I);
-Nava degazare Separator;
-Filtru de particule TEG;

35

Figura 7. Instalatia de tratare cu TEG

-Filtru cu carbon activ TEG;
-Coloana de fracționare;
-TEG reboiler (gaz arzator);
-TEG coloana de stripare;
-Acumulator T EG;
-TEG pompe de circulație;
-Slaba TEG răcitor (răcit cu aer);
-Separator de gaz combustibil;
-Schimbator de caldura TEG sărac / TEG bogat (etapa II);
-Filtre de carbon pentru ape uzate.

36
-Stripare sistem de recuperare a gazelor
-Panou de control l ocal cu conexiune externa pentru a trimite date către PLC extern;

Foto 6. Instalatie de tratare TEG

1.5. Elemente de proiectare .

Coloana de fracționare (cunoscută și sub numele de coloană de distilare, de
regenerare sau de stripare) este o coloană cu umplutură, puțin pretențioasă în ceea ce
privește înălțimea, diametrul, rația de reflux și consumul energetic. Pent ru calculul
înălțimii stratului de umplutură din coloană se calculează mai întâi necesarul de echilibre
pe baza datelor de echilibru lichid -vapori pentru sistemul binar apă -TEG (tabelul 1). Acest
calcul se poate face prin metoda grafică simplificată McCabe -Thiele. De regulă, o astfel de
coloană necesită 2,5 …3 m de umplutură. Î n ceea ce privește diametrul coloanei, acesta se
calculează cu me tode și relații consacrate dar se poate estima și cu relația empirică de mai
jos:

37

5,0) (823,7TEG C L D (9)

Foto 7. Instalatie de tratare TEG

Temperatura, °C Fracția molară a apei în
faza lichidă, x Fracția molară a apei în
faza vapori, y
285,5 0 0
273,0 0.01 0,293
259,7 0.02 0,500
247,8 0.03 0,642
237,2 0.04 0,738
227,9 0.05 0,803
219,8 0.06 0,849
195,9 0.1 0,936
164,0 0.2 0,984
146,7 0.3 0,993
135,0 0.4 0,997
126,1 0.5 0,998
118,8 0.6 0,999
112,7 0.7 1,000
107,1 0.8 1,000
102,7 0.9 1,000
100 1 1,000

Tabelul 1. Datele de echilibru lichid -vapori pentru bina rul apă – TEG la presiunea
atmos ferică .

38

unde LTEG reprezintă debitul de TEG recirculat prin sistem în litri/h. Proiectarea coloanei
de uscare a gazului natural implică stabil irea gradului de uscare sau depresarea punctului
de rouă, necesarul de echilibre, rația de recirculare a TEG -ului și diametrul coloanei.
Deși există o metodologie semiteoretică de determinare a necesarului de echilibre,
bazată pe diagramel e din figurile 1 și 7 sau 2 și 7 , am reusit pe baza experienței căpătate la
uscarea gazului natural cu TEG să determin pentru uscarea rezonabilă a gazu lui natural că
sunt necesare 1…2, 5 echilibre iar rația de recirculare a TEG regene rat este de 12,5…42 litri
TEG/ kg ap ă conținută de gazul natural inițial .
De aceea, necesarul de echilibre pentru uscare se stabileș te simult an cu rația de
recirculare și cu gradul de uscare, respectiv cu depresarea punctului de ro uă. Acest calcul
se face cu ajutorul diagrame lor Olbrich și Worley [11,30 -34] care corelează depresarea
punctului de rouă cu numărul de echilibre, cu concentrația glicolului regenerat și cu rația
de recirculare a TEG -ului regenerat. Aceste diagrame sunt prezentate și în figurile 8 și 9
ce sunt specifice următoarel or condiții de operare din coloană: presiune absolută egală cu
40,8 bar și temperatură de intrare a gazului natural în coloană egală cu 17,5, respectiv,
37,8°C; pentru alte temperaturi se apelează la interpolări iar pentru alte presiuni se ține
seama de ob servația că efectul presiunii este secundar și că punctul de rouă descrește cu
0,5°C pentru fiecare creștere a presiunii cu 6,8 bar . În ceea ce privește diametrul
coloane lor acesta se poate calcula cu metodele consacrate sau se poate estima cu ajutorul
graficului din figura 101 în funcție de presiunea gazului la intrare și de debitul acestuia.
Acest grafic este specific talerelor de tip flexi sau cu supape cu distanța dintre talere egală
cu 760 mm; schimbările mici în temperatura de intrare a gazului condu ce la diferențe mici
ale diametrului atunci când presiunea gazului este sub 68 bari. Alte date de proiectare și de
operare a instalațiilor de uscare a gazelor naturale cu TEG sunt prezentate de Ballard și
Manning și Wood.

39

Figura 8. Variația punctului de rouă a gazului natural cu concentrația TEG -ului și cu
temperatura de contactare .

40

Figura 9 . Corelarea depresării punctului de rouă al gazului natural cu numărul de echilibre
N, cu rația de recirculare a TEG -ului și cu concentrația acestuia, la P =40,8 bar și
T = 17,5°C: a. N = 1,0; b. N = 1,5; c. N = 2,0; d. N =2,5.

41

Figura 10. Corelarea depresării punctului de rouă al gazului natural cu numărul de echilibre
N, cu rația de recirculare a TEG -ului și cu concentrația acestuia, la P =40,8 bar și
T = 37, 8°C: a. N = 1,0; b. N = 1,5; c. N = 2,0; d. N =2,5.

42

Figura 11 . Grafic pentru estimarea diametrului coloanei de absorbție prevăzută cu talere
flexi în funcție de presiunea și de debitul gazului pentru o distanță între talere egală cu 760
mm.

43
Procedee d e uscare prin ad sorbție pe silicagel și site mole culare

Procesul de uscare a gazelor naturale prin adsorbție pe site moleculare a căpătat o
dezvoltare mai mare în ultima perioadă atât ca urmare a progreselor realizate în tehnologia
de fabricare a sitelor moleculare cât și a condițiilor de umiditate, din ce în ce mai severe,
impuse unor fluxuri d e gaze. Aceasta deoarece, prin adsor bție pe site moleculare se pot
realiza scăderi ale punctului de rouă foarte mari (mai mari de 80șC, față de 40…50șC î n
cazul uscării prin absorbție în glicoli) cerute de unele procese tehnologice. De exemplu, în
cazul demetanării gazelor naturale la temperaturi foarte joase (de exemplu, -100șC),
umiditatea gazelor trebuie redusă sub 10 ppm. Uscarea gazelor prin adsorbție pe diferite
solide desicante (alumină activată, silicagel, site moleculare etc) se bazează pe capacitatea
de adsorbție pe care o manifestă aceste solide față de vaporii de apă. Această capacitate de
adsorbție, exprimată în kg apă/100 kg adsorbant solid de pinde de mai mulți factori și
anume: de natura adsorbantului, de temperatura sistemului și de presiunea parțială
remanentă (de echilibru) a vaporilor de apă din gaz, respectiv de punctul de rouă final al
gazului. Cu cât temperatura este mai mare cu atât ca pacitatea de adsorbție este mai mică și
invers [34].
De aceea, operația de uscare a gazelor se realizează la temperturi scăzute (l5 -25 șC)
când capacitatea de adsorbție a materialului adsorbant este mare în timp ce operația de
desorbție, în vedere a regeneră rii adsorbantului se realizează la t emperaturi ridicate (130
…300 ș C în funcție de natura adsorbantului) când capacitatea de adsorbție a acestuia e ste
mică.
În ceea ce privește influența punctului de rouă final asupra capacității de adsorbție,
curbele din figura 12, cunoscute și sub numele de izoterme de adsorbț ie, ne arată cum
influențează adăugarea unor cantități de apă la adsorbanții respectivi precum și punctul de
rouă final al gazului asupra capacităților de adsorbție. De exemplu, când ads orbantul este
proaspă t (fără adaos de apă când valoa rea abscisei este zero), sita mo leculară are o
capacitate de adsorbție de 20 kg H 2O/l00 kg adsorbant uscat pentru un punct de rouă al
gazului de -17,8 ș C și de numai 10 H2O/l00 kg adsorbant pentru un punc t de rouă al
gazului de -5l șC. Aceste capacități de adsorbție sunt mult mai mari decât în cazul
silicagelului care are, pentru un punct de rouă al gazului egal cu -17,8 șC , o capacitate de
adsorbție de numai 5 kg H2O/l00 kg adsorbant uscat ( deci de 4 ori mai mică decât a sitei
moleculare), iar pentru un punct de rouă de -51 șC , o capacitate de adsorbție de numai 1 kg
H2O/l00 kg adsorbant uscat adsorbant uscat (deci de 10 ori mai mică decât a sitei
moleculare).

44

Figura 12 . Influența adaosului de apă asu pra capacitatății suplimentare de adsorbție a
silicagelului și a sitelor moleculare la 26,6°C și presiunea atmosferică .

Figura 1 3. Influența temperaturii asupra capacitatății de adsorbție a sitei de 5A, a
silicagelului și a aluminei activate în echilibru cu vapori de apă la presiunea parțială de
13.33 mbar; curbele punctate se referă la cazurile î n care adsorbanții au o capacitate
remanentă de 2% masă apă .

45

Procedee pentru prevenirea formării criohidraților prin injecție de glicoli sau
metanol î n gazele n aturale

Pentru reducerea conținutului de apă din gaze și prevenirea formării criohidraților
pe parcursul conductelor de transport ca urmare a scăderii temperaturii, se apelează adesea
la injecția de glicoli sau metanol direct în conducte, injecție urmat ă apoi de o separare
mecanică a gazului de cele două faze lichide rezultate din proces: faza de hidrocarburi
condensate și soluț ia de glicoli sau de met anol. Dintre glicoli se prefer ă monoetilenglicolul
(MEG) deoarece are o solubilitate mai mică în hidroca rburi [35]. Schema tehnologică a
unei asemenea instalații este prezentată în figura 14. Glicolul este injectat în curentul de
gaz din conductă și circulă, împreună cu gazele, un anumit timp, pentru a se realiza un
contact gaz -lichid cât mai bun. O eficacit ate bună se obține printr -o pulverizare a glicolului
în gaze cu ajutorul unor duze speciale prevăzute cu dispozitive de filtrare a glicolului
pentru evitarea înfundării .
Alte probleme mai deosebite ale procedeului sunt:
– prevenirea diluării ș i contaminării glicolului cu apă sărată din gaz prin introducerea unui
vas separator de apă eficace și dimensionarea corectă a acestuia;
– dimensionarea corectă a celorla lte două vase separatoare gaz -hidrocarburi lichide -soluț ie
de glicol sau met anol.
În locul glicolului se folosește adesea și metanolul. Recuperarea lui din soluție se
face tot prin fracționare dar, având o temperatură normală de fierbere mai mică decât a
apei, el se recuperează pe la vârful coloanei de fracționare, coloană care, în acest c az, este
mult mai pretențioasă. De aceea, schema din figura 1 4 rămâne valabilă și pentru cazul
injecției de metanol cu condiția modificării și proiectării corespunzătoare a sistemului de
regenerare (concentrare) a metanolului. O problemă a acestui sistem d e injecție o constituie
calculul debitului de metanol ce trebuie injectat în gaz pentru prevenirea formării
criohidraților. O metodă rapidă pentru acest calcul a fost publicată de Rosen, exactitatea
acesteia fiind ±10% pentru gaze cu presiunea cuprinsă înt re 34 și 206 bar. Metoda, bazată
pe diagramele din figura 1 5 și 16 constă în următoarele:
1. Se citește din diagrama 1 5 temperatura maximă de formare a criohidratului la presiu nea
gazului .
2. Se estimează temperatura minimă din conductă la care poate ajun ge gazul în condițiile
cele mai nefavorabile.

46

Figura 14. Schema tehnologică a instalației de prevenire
a formării criohidraților prin injecti e de glicoli sau metanol.

Figura 1 5. Diagrama condițiilor P – T de formare a criohidraților

47
3. Se calculează r educerea temperaturii de formare a criohidratului (depresiunea punctului
de rouă) ca diferență între temperatura inițială de formare de la punctul 1 și temperatura
cea mai scăzută la care poate ajunge gazul (temperatura de la punctul 2). Se citește
conținu tul de apă în gaz la temperatura de intrare în conductă și la temperatura cea mai
scăzută și se calculează cantitatea de apă ce condensează în conductă (figura 1 6 și 15).
5. Se citește din figura 1 6 rația de metanol pur ce trebuie injectat în funcție de re ducerea
temperaturii de formare a criohidratului și de cantitatea de apă condensată.

Figura 1 6. Variația consumului de metanol injectat în gazul natural
cu reducerea temperaturii de formare a criohidra ților
și cu cantitatea de apă condensată

48
CAP ITOLUL 2
Studiu de caz
Uscarea gazelor prin adsorbție pe silicagel

2.1. Sistematizarea datelor existente în literatura de specialitate

Pentru a se vedea cum se pot usca gazele prin adsorbție cu silicagel s -a efectuat un
studiu complex de către TRANSGAZ Mediaș .
În prima etapă am studiat care este stadiul actual al cunoașterii în domeniul
separării gazelor prin adsorbție.
De menționat că literatura de specialitate conține un număr mare de articole care
abordează acest domeniu [35 ].
O parte însemnată a cercetărilor recente în domeniul adsorbției gazelor este
orientată pe obținerea de material adsorbant cu o capacitate de adsorbție îmbunătățită și
care realizează viteze mari de transfer de căldură și masă.
O alta parte a articolelor se refere la îmbun ătățirea performanței sistemelor de
adsorbție cu scopul precis de a diminua costurile de operare.
Studii experimentale vaste asupra proprietăților fizico -chimice și câteva aplicații
ale materialelor compozite utilizate ca adsorbanți au fost efectuate de Aristov, Liu și Wang
[36] și, respectiv, Zhang [37 ].
Toate studiile lor arată ca acești adsorbanți au o capacitate de adsorbție mai mare
decat cei clasici și pot fi regenerați la o temperatura scăzută.
Zhang și Liu [38 ] stabilesc pe cale experimentală iz otermele de adsorbție a
vaporilor de apă din aer pe materiale compozite formate din silicagel macroporos
impregnat cu CaCl 2. Acest studiu confirmă faptul că materialele compozite formate din
silicagel și CaCl 2 conduc la o performanță mai bună a adsorbției vaporilor de apă.
Rexwinkel, Ding și Alpay [37], Kopac și Kocabas [38 ], Lee, Liang, Wang, Manjare
și Ghoshal [39] studiind adsorbția gazelor în diferite sisteme au stabilit ecuații pentru
calculul echilibrului solid -gaz.
Cinetica adsorbției apei în mediu poros constituie subiectul a numeroase studii,
rezultatele obținute fiind necesare în proiectarea și optimizarea utilajelor pentru uscare și a
unităților de aer condiționat. Dawoud și Aristov studiază cinetica adsorbției vaporilor de
apă pe două materiale compozite formate prin impregnarea unor matrici de alumină

49
activată și silicagel cu clorură de calciu. Se compară rezultatele obținute în cazul
materialelor compozite cu cele ale adsorbanților (alumină și silicagel) neimpregnați.

2.2. Obținerea unor mate riale compozite adsorbante pentru vapori de
apă și caracterizarea acestora .

În scopul studiului uscării gazelor prin adsorbție s -au utilizat materiale compozite
obținute prin impreg narea unor matrici gazdă poroasă cu săruri anorganice higroscopice.
Ca matrici gazdă în lucrare [40,41 ] s-au folosit silicagel sub formă de granule
sferice .
Instalația a fost creată astfel:
– un vas inchis furnizor de metan
– o matrice formata din silicagel.
– doua butelii cu dioxid de carbon si toluene –gaz.

Foto 8. Instalatia de tratare gaze cu silicagel

50

Granulele sferice de silicagel au avut diametrul de 2,57 mm, iar cele colțuroase,
diametrul mediu de 2,25 mm.

Foto 9.Silicagel

Tabel 2. Conținutul în s are higroscopică a materialelor composite

Aspectul suprafețe i exterioare, mărimea și forma granulelor de material compozit
au fost determinate prin microscopie electronică SEM, utilizând în acest scop un
microscop electronic VEGA \\TESCAN.

Figura 17 . Aspectul suprafețe i exterioare a unei granule de silicagel

Figura 1 7 pune în evidență aspectul exterior al granulelor de materiale compozite
pe bază de silicagel . După cum se poate constata, pe suprafața exterioară a acestor
materiale se pot observa macropori de 50×500 mm [27].

51

Dispozitivul de control a umidită țății este format dintr -un cilndru metalic cu capacitatea de
minimum 4 l.

Figura 18. Dispozitiv de tratare cu silicagel al gazului metan

Deci dispozitivul este format din:
a. cilindru de încercare – 1;
b. umplutura ceramica – am folosit bile ceramice cu dia metrul de 2 mm (pot fi și
inele Raschig cu diametrul de 6 mm) – 2;
c. matrice poroasă (silicagel) – 3
d. tub de gaze de ¾ inch – 4
e. tub de ieșire de 2 inch – 4

52

Figura 19. Inele de retinere a silicagelului

Diametru dispozitiv de încercare 20 cm
Înălțimea dispozitivului de încercare 10 cm
Volumul dispozitivului de încercare 0,00315 m3 adică 3,15 cm3

În cilindru s -a introdus apă (1000 ppm din gazul care se barbotează).
Experimentul a constat în trecerea unui flux de metan și dioxid de carbon prin sita.

Gazele au fost trecute printr -o pânză absorbantă pe care am cântărit -o înainte de
experiment și după experiment.
De ase meni s -a cântărit tot timpul dispozitivul.

Figura 20. Schema tehnologică

53
Experimentul 1:
Tratare metan cu apă printr -o sită cu silicagel (un pat de 5 cm de silicagel) si 1000
ppm apa -trecere metan.
Debit 0,2 mc/h.
Timp de funcționare
Minute Greutate d ispozitiv,
grame+greutate pat
silicagel
Greutate pat
silicagel
g
0 1420 0
2 1420,2 0,2
4 1420,4 0,4
5 1420 ,5 0,5
7 1420,7 0,7
9 1420,9 0,9
10 1421,1 1,1
12 1421,2 1,2
14 1421,4 1,4
15 1421,45 1,45
18 1421,46 1,46
20 1421,47 1,47
22 1421,48 1,48
25 1421,50 1,50
30 1421,51 1,51
35 1421,51 1,51
40 1421,51 1,51

greutate pat silicagel, grame

54

Figura 21. Greutate silicagel functie de timpul de trecere prin silicagel
Greutate pat
silicagel, grame Greutate
pat
silicagel
calculat,
grame diferenta eroarea
relativa cantitate
de gaz,
Nmc cantitatea de
apă, ppm
Minute g
0 0 0.0267 -0.0267 0 0
2 0.2 0.2495 -0.0495 -0.2475 0.2 0.0002
4 0.4 0.4555 -0.0555 -0.13875 0.3 0.0003
5 0.5 0.5522 -0.0522 -0.1044 0.4 0.0004
7 0.7 0.733 -0.033 -0.04714286 0.5 0.0005
9 0.9 0.897 0.003 0.003333333 0.6 0.0006
10 1.1 0.9727 0.1273 0.115727273 0.7 0.0007
12 1.2 1.1115 0.0885 0.07375 0.75 0.00075
14 1.4 1.2335 0.1665 0.118928571 0.76 0.00076
15 1.45 1.2882 0.1618 0.111586207 0.77 0.00077
18 1.46 1.4271 0.0329 0.0225342 47 0.78 0.00078
20 1.47 1.4987 -0.0287 -0.01952381 0.8 0.0008
22 1.48 1.5535 -0.0735 -0.04966216 0.88 0.00088
25 1.49 1.6042 -0.1142 -0.0766443 0.9 0.0009
30 1.51 1.6047 -0.0947 -0.06271523 0.95 0.00095
35 1.51 1.5002 0.0098 0.006490066 1 0.001
timpul de trecere al gazului metan prin silicagel, (minute)

55
Tratare CO2 cu apă printr -o sită cu silicagel (un pat de 5 cm de silicagel) si 1000
ppm apa -trecere metan.
Debit 0,2 mc/h.

Greutate
pat
silicagel,
grame Greutate
pat
silicagel
calculat,
grame diferenta eroarea
relativa cantitate
de gaz,
Nmc cantitate a
de apă,
ppm
Minute g
0 0 0.0267 -0.0267 0 0
2 0.3 0.2495 0.0505 0.168333 0.2 0.0002
4 0.35 0.4555 -0.1055 -0.30143 0.3 0.0003
5 0.4 0.5522 -0.1522 -0.3805 0.4 0.0004
7 0.45 0.733 -0.283 -0.62889 0.5 0.0005
9 0.5 0.897 -0.397 -0.794 0.6 0.0006
10 0.55 0.9727 -0.4227 -0.76855 0.7 0.0007
12 0.6 1.1115 -0.5115 -0.8525 0.75 0.00075
14 0.65 1.2335 -0.5835 -0.89769 0.76 0.00076
15 0.7 1.2882 -0.5882 -0.84029 0.77 0.00077
18 0.75 1.4271 -0.6771 -0.9028 0.78 0.00078
20 0.76 1.4987 -0.7387 -0.97197 0.8 0.0008
22 0.77 1.5535 -0.7835 -1.01753 0.88 0.00088
25 0.78 1.6042 -0.8242 -1.05667 0.9 0.0009
30 0.78 1.6047 -0.8247 -1.05731 0.95 0.00095
35 0.78 1.5002 -0.7202 -0.92333 1 0.001

Se observă:
a. capacitatea de absorție cu silicagel a apei d in gazul metan este de peste 90 %,
b. timpul de retinere este de circa 35 de minute, greutate pat silicagel, grame
timpul de trecere al CO2 prin silicagel, (minute)

56
c. ecuațiile de simulare sunt apropiate de comportarea pe instalația experimentală si
pe instalatia reala (unde dupa 3500 de minute se schimba filtru pentru regenerare),
d. la CO 2 se observă o mai bună adsorție a apei.

57
CAPITOLUL 3

3.1.Calculul ueni coloanei de absorbție a apei din gaze
3.1.1. Descriere proces tehnologic
Determinarea necesarului de echilibre teoretice, calcularea diametrului și în ălțimii
absorberului echipat cu talere cu clopoței și cu umplutură structurată sunt prezentate în acest
capitol.

3.1.2. Date de proiectare
Valorile pentru realizarea calcului tehnologic al coloanei de absorbție a apei din gaze sunt
următoarele:

Tabelul 3.1. Date de proiectare.
Debit de gaz 1.700.000 Nm3/zi
Presiunea gazului 42 Bar
Temperatura gazului 42 șC
Temperatura medie de absorbție 42 șC
Punctul de rouă -25 șC
Rația de recirculare a soluției de
TEG 25 l/kg H 2O absorbită
Densitatea TEG la 40șC 1,210 Kg/m3
Densitatea gazului 42,4 Kg/m3

3.1.3. Calculul numărului de trepte teoretice . În acest caz, vom folosi metoda grafică
McCabe – Thiele.
În prezentarea grafică,atât curba de echilibru cât și dreapta de operare, constituie suportul
metodei. Ast fel, pentru condițiile date, ecuația de echilibru va fi:

58

(3.1)
unde:
concentrații

constanta de echilibru.
Cu această ecuație (3.1), vom calcula și reprezenta grafic a curba de echilibru în sist emul
de axe (Y, X).
Ecuația de bilanț pe component scrisă sub forma:
, (3.2)
reprezintă ecuația liniei de operare, în sistemul de axe (Y, N), aceasta este o dreaptă care trece prin
punctele
și
.

Figura 3.1. Punctele de rouă ale gazelor în echilibru cu soluțiile de TEG la diferite temperaturi de
contact.

59
Din figura 3.1 rezultă pentru obținerea unui punct de rouă final de -25șC, la temperatura
medie de contact de 42șC, trebuie să se foloseasca o soluție de TEG de concentrație 99,5%.
La temperaturile de -25șC și 42șC, din figura 3.2 rezultă următoarele valori pentru
umiditatea gazului natural:
 Pentru 42șC;

 Pentru -25șC;

Debitul de apă absorbit va fi:
(3.3)

Gradul de uscare se calculează astfel:
(3.4)

Cunoscând rația de TEG se poate calcula debitul de soluție de TEG, precum și
concentrațiile acestuia la intrarea și ieșirea din coloană:
(3.5)

60

Figura 3.2. Umiditatea efectivă a gazelor naturale în funcție de presiune și temperatură.

(3.6)

În vederea realizării calculului curbei de echilibru se vor alege valori arbitare
pentru
, cupr inse între
și
, iar din graficele 3.1 și 3.2 se vor citii punctele de rouă și
umiditatea acestora.

61
Tabelul 3.2. Datele de echilibru pentru trasarea numărului de echilibre teoretice.

Concentrație
TEG% masă Punct de
rouă
șC Umiditate

0,02500 98,01 -1,1 0,21 0,0047
0,02000 98,5 -6 0,17 0,0038
0,01300 99,2 -11,2 0,11 0,0025
0,01001 99,8 -25 0,05 0,00112

Concentrațiile soluției de TEG, raporate la
și concentrația maximă de 99,5% gr:

Calcul ul fracției molare de apă în fază gazoasă se calculează folosind umiditățiile
citite anterior din grafice:

Vor fi reprezentate grafic datele de echilibru din tabelul 3.2 și dreapta de operare ce
trece prin punctul de coordonate
și
și se va trasa numărul de echilibre
teoretice .

Numărul de echilibre teoretice va fi:
talere teoretice

62
3.1.4. Diametrul coloanei de absorbție
În vederea măririi transferului de masă, coloanele industriale de absorbție vor fi
prevăzute cu diferire dispozitive interne de contactare a celor două fluxuri în contracurent.
Deși, există o varietate mare a acestor dispozitive, acestea pot fi grupate în două categorii,
cum ar fi dispozitive de tip taler și dispozitive de tip umplut uri, iar în funcție de tipul
dispozitivului utilizat, coloanele de absorbție se pot împărți și ele la rândul lor în coloane
cu talere și coloane cu umplutură.

3.2. Coloana de absorbție cu talere cu clopoței
Cel mai vechi și cunoscut tip de taler ăl repr ezintă talerul cu clopoței.
Pâna în anul 1950, talerele cu clopoței au constituit un dispozitiv etalon în industria
chimică și de prelucrare a petrolului. Cu timpul, ele au fost înlocuite cu talerele de tip sită
și de cele cu supapă.
Principalele cauze ale acestei înlocuiri au fost:
 costul mult mai ridicat al talerelor cu clopoței (de 2/3 ori față de talerul de tip sită);
 tendința de colectare a particulelor solide și a murdăriei;
 gradientul mare de lichid pe taler.
Cu toate acestea există și unele situa ții în care acesta prezintă și unele avantaje care
justifică utilizarea talerului cu clopoței, cum sunt:
 coloanele cu sarcini foarte mici de lichid;
 coloanele la care raportul dintre sarcina maximă de vapori ( la punctul de încărcare ) și
cea minimă de ope rare ( care este limitată de scăderea bruscă a eficacității ) este foarte
mare:
.
Capacitatea coloanelor cu clopoței este determinată de doi factori:
 viteza vaporilor ascendenți;
 viteza lichidului.
Acești factori sunt limitativi. O viteză exce sivă a vaporilor prin coloană produce antrenarea
mecanică a lichidului de pe talere și contaminarea produsului de vârf cu componenți mai grei (
deci, scăderea eficacității talerelor ); dacă viteza depășește o anumită limită, cunoscută sub numele
de viteză maximă admisibilă sau viteză de înecare, antrenările devin așa de mari încât deversorul
nu mai poate asigura scurgerea lichidului, iar coloana se îneacă.
Criteriul antrenării mecanice a fost propus pentru prima dată în stabilirea vitezei maxime
admisibile de Sanders și Brown. Forma finală a corelației a fost dată de cei doi autori prin expresia:

63

(3.7)
unde:
– vitaza maximă admisibilă a vaporilor în secțiunea liberă a coloanei Ac,
;

– densitatea lichidului, respectiv a vaporilor,
;

– factorul sau coeficientul de capacitate sau de viteză,
.
Experimental, autorii au găsit că valoarea lui
este funcție de distanța dintre talere
( de
obicei între 0,4 -0,5 ) și de tensiunea superficială.
Fair și Matthews au corelat influența debitului de lichid prin așa numitul parametru de flux
, sau funcția lui Sherwood, a cărei expresie este:
(3.8)
unde:
– debitele masice de lichid și vapori,

Debitul de gaz:

La 42șC și 42 bar, debitul de gaze va fi:

Vom alege spațiul dintre talere
și închiderea hidraulică
și se
citește din graficul 125 [ 1 ] coeficientul de capacitate
pentru tensiunea superficială
.
Din grafic rezultă:

Se calculează viteza maximă admisibilă:
(3.9)

64

Vieza admisibilă a vaporilor se calculează cu ajutorul formulei:
(3.10)

Din legea continuității se determină diametrul coloanei:
(3.11)
(3.12)
(3.13)

Știind că eficacitatea talerelor cu clopoței este de 0,25 și cunoscând numărul de tale re
teoretice, se poate calcula numărul de talere practice, cu următoarea formulă:
(3.14)
unde:
– eficacitatea talerelor cu clopoței;

– numărul de talere teoretice;

– numărul de talere practice.

65

talere practice

3.2.1 Înălțimea coloanei de absorbție cu talere cu clopoței
Înălțimea coloanei de absorbție se calculează cu următoarea formula:
(3.15)
unde:
– numărul de talere practi ce;

– distanța dintre talere,
;

– înălțimea zonei de vârf,
;

– înălțimea zonei din bază,
.

Considerăm
și
. Înălțimea c oloanei de absorbție echipată cu talere
cu clopoței va fi:

66
3.3. Analiza accident conducta gaze PETROMAR .

La data de 25 martie 2004 o echipă de muncitori condusă de un inginer au efetuat
operații de rutină (curăț irea conductei de gaze Midia -Piatra) de condens.
Inginerul ș ef a decis deschiderea vanelo r pentru degajarea condensului î n vasul de
colectare. Dar datorită faptului că în vană era gheață, șeful de echipă a decis să lase vana
deschisă ș i să introducă un fier pe vană pentru a elimina ghe ața.
În momentul în care gheața a fost spartă presiunea de 25 atm din conductă s-a
degajat duc ând la crearea unei explozii în zonă. Accidentul s -a soldat cu 3 morți și un grav
rănit.
Drept urmare am efectuat simularea pe calculator cu softul ALOHA.

0 0 .5 1 1 .5 2 2 .50 .7 50 .2 5 00 .2 50 .7 5
ki l o m ete rs ki l o m ete rs
g r ea ter th a n 8 .0 p s i (d es tru cti o n o f b u i ld in g s )
g r ea ter th a n 3 .5 p s i (s er i o u s in ju ry li k el y)
g r ea ter th a n 1 .0 p s i (s h a tter s g l as s )
C o n fi d e n c e L in es

Zona suflului gazelor degajate prin vana deschisa

SITE DATA:
Location -locatie : MIDIA CONSTANTA, ROMANIA
Building Air Exchanges Per Hour -coeficient de schimb pe ora :
0.37 (unsheltered single storied -cladire cu un teaj )
Time: June 17, 2012 2106 hours ST (using computer's clock)

CHEMICAL DATA:
Chemical Name: METHANE Molecular Weight -greutatea moleculara : 16.04
g/mol
PAC -zona de effect accident gaze -1: 2900 ppm
PAC zona de effect accident gaze -2: 2900 ppm
PAC zona de e ffect accident gaze -3: 17000 ppm

67
LEL-limita de explozie inferioara : 50000 ppm
UEL -limita de explozie superioarta : 150000 ppm
Ambient Boiling Point -punct de fierbere : -161.5° C
Vapor Pressure at Ambient Temperature -presiunea de vapori la fier bere: greater than 1
atm
Ambient Saturation Concentration concentratia la saturare : 1,000,000 ppm or 100.0%

ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA)
Wind -vant: 1.66 meters/second from ESE at 3 meters
Ground Roughness -rugozitate sol : open countr y
Cloud Cover -acoperire de nori : 5 tenths
Air Temperature: 22° C Stability Class: F
No Inversion Height –nu exista fenomenul de invesriune pe inaltime
Relative Humidity -umiditatea relativa : 50%

SOURCE STR ENGTH -sursa de accident :
Flammable gas escaping from pipe (not burning)
-evacuare de gaze din conducta -fara ardere
Pipe Diameter: 24 inches Pipe Length: 30,000 meters
Unbroken end of the pipe is connected to an infinite source
Conduc ta este conectata la o sursa infinita
Pipe Roughness -rugozitate conducta : smooth -neteda
Hole Area -zona avarie : 452 sq in
Pipe Press: 24 atmospheres Pipe Temperature: 22° C
Release Duration: ALOHA limited the duration t o 1 hour
Max Average Sustained Release Rate -cantitatea amxima pieruta : 16,500 kilograms/min
(averaged over a minute or more)
Total Amount Released -cantitatea totala de gaze pierduta : 270,311 kilograms

THREAT ZONE -zona de pericol :
Threat Modeled: Overpressure (blast force) from vapor cloud explosion
Suprapresiune create de la o avarie
Type of Ignition: ignited by spark or flame
Poate lua foc de la o scanteie

68
Level of Congestion: congested
Model Run: Gaussian

Red : LOC was n ever exceeded – (8.0 psi = destruction of buildings)
Nivelul minim de explozie nu a fost atins -nu s-au distrus cladiri
Orange: LOC was never exceeded – (3.5 psi = serious injury likely)
Nivelul minim de explozie nu a fost atins
Yellow: 1.2 kilome ters – (1.0 psi = shatters glass)
Nivelul de spargere a gemaurilor a fost atins pe 1,2 km la o presiune de 24 atm in zona
accidentului
Zona de propagare a flacarii la explozie
THREAT ZONE:
Threat Modeled: Flammable Area of Vapor Cloud
Model Run: Gaussian
Red : 2.1 kilometers – (30000 ppm = 60% LEL = Flame Pockets)
Yellow: 7.3 kilometers – (5000 ppm = 10% LEL)

0 2 4 6 8 1031013
ki l o m ete rs ki l o m ete rs
g r ea ter th a n 3 0 00 0 p p m (6 0 % L E L = F l am e P o ck e ts )
g r ea ter th a n 5 0 00 p p m (1 0 % L E L )
C o n fi d e n c e L in es

Am u tilizat schema de accident reală și am aflat urmă toarele:
a. oamenii au fost aruncati la peste 50 m înălț ime,
b. jetul de gaz s -a ridicat la peste 1,2 km înalț ime,
c. nu a existat posibilitatea d e incendiu deoarece nu era nicio sursă de foc pe distanț a
de 2,1 km.

69
d. dacă exista un sistem de prevenire a gheții pe conductă nu se întampla accidentu l,
e. sistemul p revazut de mine se putea util iza chiar la aceste sisteme de degajare a
condensului, apa fii nd preluată de către met anol.

70
CAPITOLUL 4

Norme de securitatea muncii și PSI

Normele de securitatea muncii sunt conforme legislației în vigoare.
Referindu -ne la mani pularea, depozitarea și folosirea TEG în exploatarea
instalațiilor de gaze lichefiate prin introducerea lui în calitate de inhibitor, putem relata
următoarele aspecte:
 la utilizarea acestuia în laboratoare se va avea grijă la inscripționarea
ambalajului cu o etichetă specială, realizată în vederea atragerii atenției
asupra toxicității substanței, precum și referindu -se și la pericolul de
incendiu;
 etilenglicolul fiind o substanță otrăvitoare, înghițirea acestuia în cantitătî
mici, duce la vătămarea nervului optic, ducând la orbire a sau chiar moartea
persoanei respective ;
 în spațiile în care sunt vapori de etilenglicol trebuiebine aerisite , iar cel ce
manipulează butoaiele cu etilenglicol va purta, în mod obligatoriu, ochelari
de protecție, mănuși de cauciuc și, în caz de posibil accident, mască de gaze
cu filtre;
 în cazul îmbibării îmbrăcămintei cu etilenglicol, persoana afectată trebuie
dezbrăcat imediat, iar corpul trebuie spălat cu apă și săpun;
 în spațiile de depozitare este interzis atât fumatul, cât și întrebuințarea
focului deschis sau provocarea de scântei;
 transporul etilengliconului se realizează în butoaie metalice cu cercuri, bine
închise și sigilate, cu mașini autorizate ARR;
 personalul care manipulează butoaiele respective trebuie să fie foarte b ine
instru it cu privire la pericolele ce le poate produce această substanță
periculoasă;
 în spațiile de depozitare recipineții de etilenglicol vor avea inscripționat
mențiunea: ʺotravăʺ, ʺpericol de moarteʺ, ʺpericol de explozieʺ, ʺpericol de
incendiuʺ;

71
CAPITOLUL 5
Concluzii finale.
a. Utilizarea silicagelului în instalaț iile de astfel construite este o meto dă bună dar
nesigură din cauza faptului că trebuiesc alcatuite matrice colectoare separat de
metanol ;
b. În instalațiile actuale se introduce met anol pe co nducte (metoda de stul de scumpă și
nesigură);
c. Pentru sondele cu gaze care au foarte multă apă se poate trece apa prin instalația
descrisă de mine (se poate utiliza cu success în prima etapă ).
d. Se observă că î n industria de gaze se utilizează toate instalați ile de separare apă
(toate metodele) în funcție de directorii existenți la acea dată în societate;
e. Cercetările ef ectuate î n România s-au bazat pe procedurile de adsor bție și mai puț in
pe absor bția apei ș i pe efectul metanolului (fiind t ehnologii copiate di n Germania);
f. Cercetă rile viitoare se vor axa pe sisteme de tratare a gazelor cu sit e moleculare
(mai eficiente decât injecț ia de metanol).
În vederea menținerii capacității de transport a S.N.T. în condiții de eficiență, randament și
securitate, programul ui de mentenanță al S.N.T.G.N. TRANSGAZ S.A., prevede și lucrări de
curățire a cavității interioare a conductelor, operațiuni foarte complexe, de o mare responsabilitate
și cu grad ridicat de risc.
În peri oada lunilor iunie – august 2014 , astfel de lucrăr i de curățire (godevilare), au fost
realizate pe conductele magist rale de tranzit ce traversează teritoriul românesc prin zona Dobrogei
spre țările de pe culuarul balcanic, Bulgaria, Turcia, Grecia, Macedonia, folosindu -se echipamente
de curățire proprii, apoi echipamente de inspecție și diagnosticare ale unei firme specializate.
Derularea și urmărirea acestor operațiuni de către personalul de specialitate al
Departamentului, al Serviciului de resort cât și al specialiștilor străini, au asigurat încheierea cu
succes a curățirii și diagnosticării, rezultatele obținute confirmând integritatea conductei, a
capacității sale de transport nemodificate, oferind de asemenea informații detaliate privind toate
caracteristicile tehnice ale acesteia.

72
Bibliografie.

[1] Rusu A.,Cosma F. , Curs de caracterizare calitativă și odorizare a gazelor naturale ,
Editura Universității Lucian Blaga Sibiu, 2005, pg. 20 -25;
[2] Simescu N. , Perspectiva dezvoltării industriei gaziere din România în contextul
resurse -producție -transport -înmagazinare -distribuție gaze naturale între anii 2000 -2010 –
2020 , Editura Universității Lucian Blaga Sibiu, 1998, pg.3 -25;
[3] Saeid Mokhatab, William A. Poe and James G. Speight, Handbook of Natural Gas
Transmission and Processing , Chapter 2 – Natural gas energy pricing, pg 29 -79, 2006;
[4] Ștefănescu D.P. : Practica extracției gazelor naturale, vol.2, Editura Universității
Lucian Blaga Sibiu,1998, pg.20 -35;
[5] Lața Ilie,“Termodinamică tehnică , procese de transfer de căldură și masă Metode
tehnice și mașini tehnice.” Editura Universității “Lucian Blaga” , Sibiu 2004.
[6] Simescu N., Chisăliță D. “Condiționarea gazelor naturale” Editura Universității
”Lucian Blaga”, Sibiu , 2000
[7] European Network of Transmisson System Operators for Gas,Techn ical paper on the
injection of biogas into the natural gas networks, Brussels, UE, INT. 010 -10_Rev.4, pg. 1 –
9, 2011.03.18 ;
[8] SR EN ISO 13686:2005 (Standard Inlocuit), Gaz natural. Definirea calității, Asociația
Română de standardizare, București, 2005, pg.1-20,
[9] Chisăliță D. , Soare Al., Florea V. , Ghidul candidatului la examenul de instalator
autorizat în transportul gazelor naturale:Editura Universității „Petrol Gaze”, Ploiești, 2004,
pg.110 -170,
[10] Simescu N., Chisăliță D., Proiectarea, construi rea și exploatarea conductelor
magistrale de transport gaze naturale, Editura Universității Lucian Blaga Sibiu, 2001, pg.
161-164,
[11] Waals J. D. van der, The equation of state for gases and liquids, Nobel Lectures,
Physics 1901 -1921, Amsterdam: Elsevier Publishing Company, pg. 254 – 265, 1967
(https:// en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_equation, accesat mai, 2016);
[12] ISO 6976 -1995, Natural gas – Calculation of calorific values, density, relative density
and Wobbe index from composition, Asociația Ro mână de standardizare, București, 1995,
pg.1-20,
[13] Chiș T., Transportul produselor petroliere prin conducte – Îndrumar de proiectare,
Editura PIM, Iași, 2015, pg.10 -20; 160 – 190;

73
[14] Lața I., Bazele termodinamicii, vol.1, Editura Universității Lucian Blaga Sibiu, 2001,
pg. 110 -140;
[15] TRANSGAZ S.A. Calitatea gazelor naturale, transgaz.ro/ro/informații –
clienți/calitatea -gazelor;
[16] OMV PETROM Calitatea gazelor naturale, www.omvpetrom.com;
[17] http://www.amromco.com/ , Calitatea gazelor naturale;
[18] Chiș T., Transfer de căldură în industria petrochimică, Editura Pim, Iași, 2016,
pg.110 -125;
[19] Regulamentul de măsurare a cantităților de gaze naturale tranzacționate în România
(actualizat la data de 30.06.2011), TRA NSGAZ S.A. MEDIAS, Monitorul of icial,
30.6.2011,
[20] How to find source of water in natural gas line?, Aske d Journal, Dec 30, 2009, pg.1 -2;
[21] Michael Nakhamkin, COMBUSTION STUDIES OF NATURAL GAS AND SYN –
GAS WITH HUMID AIR, Combusti on studies, nr.1/2012, pg.17 -33;
[22] Chisăliță D. -Efect of water to gas umidity and criohidrats formation, International
Congres of Gas Industry, Paris, 2011,pg.1211 -1220,
[23] Chiș T. – Efects of water to gas pipeline, International Congres of Gas Industry, Paris,
2011, pg.1230 -1236,
[24] Prasad, G. K., Beer Singh, Amit Saxena, Kinetics of Adsorption of Sulfur Mustard
Vapors on Carbons Under Static Conditions AIChE Journal (2006), Vol. 52, Nr. 2, pg 678-
682.
[25] Do H.D., Do, D. D., Prasetyo, I., Surface Diffusion and Adsorption of Hydrocarbons
in Activa ted Carbon, AIChE Journal (2001), Vol. 47, Nr. 11, pg 2515 -2525;
[26] Liu Y.F., Wang, R.Z., Pore structure of new composite adsorbent with high uptake of
water from air, Sci. China Ser. E., 46 (5), 2003, pg 551-559,
[27] Zhang X.J., Sumathy, K., Dai, Y.J. , Wang, R.Z., Parametric study on the silica gel –
calcium chloride composite desiccant rotary wheel employing fractal BET adsorption
isotherm, Int. J. Energy Res., 29 (1), 2005, pg 37-51;
[28] Dawond B., Aristov, Y., Experimental study on the kinetics of wa ter vapor sorption
on selective water sorbents, silica gel and alumina under typical operating condition of
sorption heat pumps, Int. J., Heat Mass Transfer, 46, 2003, pg 273-281;
[29] Gosta Nilsson -The Adsorption of Tritiated Sodium Dodecyl Sulfate at the Solution
Surface Measured with a Windowless, High Humidity Gas Flow Proportional Counter, J.
Phys. Chem. , 1957 , 61 (9), pg 1135 –1142 ;

74
[30] Jack Herring Hydrocarbon Dew Point – Critical Considerations for Natural Gas
Turbine Installations, Natura l Gas Co nsultants, 2012, pg.1 -3;
[31] V.Popp – Desorbtia gazelor prin detenta, Brevet nr. 118999/1996;
[32] V.Popp -Efects of fluid mechanics to gas dehydtaration, Revista Română de Gaze,
nr.1-2012, Media ș, pg.1 -10;
[33] Natural Gas Dehydratation, Environmental Pro tection Agency, Report to Nat ural GAS
PROGRAM, 2007, pg.1 -20;
[34] AHMAD SYAHRUL BIN MOHAMAD -NATURAL GAS DEHYDRATION USING
TRIETHYLENE GLYCOL (TEG), Ph.D. Thesis, Faculty of Chemical & Natural
Resources Engineering, University Malay sia Pahang, APRIL 2009, pg.1-25;
[35] Glyc ol Dehydration of Natural Gas, R eport of research, Terry Engineering USA ,
2012;
[36] J. Wang, B. Xu , G. Liu , Y. Liu , F. Wu , X. Li , M. Zhao Influence of Doping on
Humidity Sensing Properties of Nanocrystalline BaTiO3 Journal of Materials Science
Letters Volume 17 , Number 10 (1998), pg 857 -859,
[37] Aristov, Yu.I., Glazne v, I.S., Freni, A., Restuccia, G., Kinetics of water sorption on
SWS -1L (calcium chloride confined to mesoporous silica gel): Influence of grain size and
temperature, Chemical Engineering Science 61 (2006), pg 1453 – 1458.
[38] Linders, M. J. G., van den Broeke, L. J. P., Kapteijn, F., Moulijn, J. A. , van
Bokhoven, J. J. G. M., Binary Adsorption Equilibrium of Organics and Water on Activated
Carbon, AIChE Journal (2001) Vol. 47, Nr. 8.
[39] Mooney, D., A., Don MacElroy, J.M., Diferential water sorption st udies on Kevlar 49
and as -polymerised poly (p -phenylene terephthalamide): adsorption and desorption
isotherms, Chemical Engineering Science 59 (2004), pg 2159 – 2170.
[40] Do, D. D., Wang, K., Dual Diffusion and Finite Mass Exchange Model for Adsorption
Kinetics in Activated Carbon, AIChE Journal (1998) Vol. 44, Nr. 1, pg 68 -82.
[41] Mei-Chiung Huang, Chia -Huei Chou, Hsisheng Teng, Pore -Size Effects on Activated –
Carbon Capacities for Volatile Organic Compound Adsorption, AIChE Journal (2002) Vol.
48, Nr. 8, pg 1804 -1810.