Natural Gas Hydrate Phase Equilibria and Kinetics : Understanding the State-Of-The-Art

Équilibres des phases des hydrates de gaz naturel et cinétique

Colorado School of Mines

Abstract

An overview is given of gas hydrate phase equilibria and kinetics. It is suggested that with only a few exceptions hydrate phase equilibrium conditions may be predicted with acceptable accuracy for industrial purposes via the current state-of-the art. Hydrate research is at a milestone, going beyond equilibrium experiments to time-dependent measurements, such as in the kinetic arena, where there is a severe paucity of date. To illustrate the concepts, two qualitative microscopic models are presented :1) the hydrate guest: cavity size ratio and2) the dissolution of apolar molecules in liquid water. Hypotheses for macroscopic phase equilibria and kinetic nucleation phenomena are given, based upon the two models.

Résumé

Cet article présente brièvement les équilibres des phases des hydrates de gaz naturel et leur cinétique. Il signale qu'en l'état actuel des connaissances, les conditions d'équilibre des phases des hydrates peuvent être connues, à quelques exceptions près, avec une précision acceptable dans un but industriel. La recherche sur les hydrates atteint un point décisif, elle dépasse les expériences d'équilibre et s'intéresse aux mesures variant en fonction du temps, celles de la cinétique par exemple, où les données sont particulièrement rares. Pour illustrer le concept deux modèles qualitatifs microscopiques sont présentés : 1) le rapport de grosseur hydrate hôte/cavité, et 2) la dissolution des molécules apolaires dans l'eau liquide. L'auteur émet des hypothèses relatives aux phénomènes macroscopiques d'équilibres des phases et de nucléation cinétique, basées sur ces deux modèles.