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해저 유동관내 하이드레이트 형성 방지를 위한 PVCap의 억제효과에 관한 실험 연구
Experimental Study on the Inhibition Effect of PVCap to Prevent Formation of Hydrate in Subsea Flowline 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.24 no.5, 2020년, pp.56 - 64  

김영민 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ,  최준호 (광성지엠(주) 기술연구소) ,  이정환 (전남대학교 에너지자원공학과)

초록
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해양 가스전의 다양한 생산환경에서 PVCap의 하이드레이트 억제 성능을 평가하고자 PVCap 농도, 과냉각 온도, 염수 농도, MEG 혼합 농도 변화에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정하였다. 이를 위해 고압의 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하였으며, 하이드레이트 평형 조건 및 지연시간 측정결과를 선행 실험과 비교함으로써 실험장치의 신뢰성에 대한 타당성을 검증하였다. 과냉각 온도 6.1, 9.2, 12.1℃조건에서 PVCap 농도 0.1~1 wt%의 억제 성능을 분석한 결과, 과냉각 온도가 증가함에 따라 PVCap으로 인한 지연시간이 감소하였다. 염수 농도가 3 wt%에서 7 wt%까지 증가하였을 때, PVCap 폴리머 체인의 구조 저하가 발생하여 PVCap 0.5 wt% 조건에서 최대 78%까지 지연시간이 감소하였다. MEG 10 wt%와 PVCap을 혼합한 HHI(hybrid hydrate inhibitor)의 경우, 아억제(under-inhibition) 영향으로 PVCap 1 wt%에 비해 지연시간의 변화가 크지 않았으나, MEG 20 wt%인 HHI에서는 하이드레이트 억제 효율이 1.7배 증가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study presents the hydrate induction time of PVCap according to subcooling temperature, salt concentration, and MEG concentration in order to analyze the inhibition effect of PVCap in various production environments of offshore gas fields. A high-pressure hydrate generator was made for the hydr...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 PVCap의 주입조건에 따른 하이드레이트 억제 성능을 평가하기 위해 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하였으며, PVCap 농도, 과냉각 온도, 염수 농도, MEG 혼합 농도 변화에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정하였다. 연구를 통해 도출된 결론은 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 제작된 하이드레이트 생성 실험 장치의 타당성 검증을 위해 다양한 압력과 온도로 반복하여 평형조건을 도출하였다. 일정한 체적 하에서 온도 변화에 의한 압력 변화를 동시에 측정하면서, 형성곡선과 해리곡선이 서로 교차하는 점의 온도와 압력을 측정함으로써 평형조건을 도출하는 등적실험을 수행하였다.
  • 따라서 가스전 운영상황에 따라 KHI 주입농도를 정량적으로 결정하기 위해서는 해양 가스전의 다양한 생산환경 및 억제제 주입 조건에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정해야 한다. 이에 본 연구에서는 PVCap의 농도, 과냉각 온도, 생산수 염도, MEG 혼합비율 등에 따라 하이드레이트 억제 성능을 실험적으로 분석하고자 한다. 억제제 실험을 위해 하이드레이트 반응 실험 장치를 제작하고, 과냉각 온도 및 억제제 주입농도, 생산수 염도 조건, MEG와 PVCap의 혼합 비율에 따라 하이드레이트 지연시간을 측정함으로써 해양 가스전에서 PVCap의 주입농도를 결정할 수 있는 실험적 기준을 제공하고자 한다.
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