Equilibre des hydrates de gaz en présence d'un mélange d'hydrocarbures gazeux.

Equilibrium of gas hydrates in presence of a hydrocarbon gas hhase

• Auteur / Autrice : Duyen Le Quang
• Direction : Jean-Michel Herri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des Procédés
• Date : Soutenance le 18/12/2013
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Ecole(s) doctorale(s) : ED SIS 488
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département PROcédés Poudres, Interfaces, Cristallisation et Ecoulements - Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels - UMR 5307 - Laboratoire Georges Friedel
• Jury : Président / Présidente : Didier Dalmazzone
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Herri, Didier Dalmazzone, Nicolas Von Solms, Christophe Coquelet, Baptiste Bouillot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Von Solms, Christophe Coquelet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Équilibre thermodynamique

Solubilité

Cristallisation

Produits pétrochimiques -- Thermodynamique

Hydrates de gaz naturel

Mots clés libres

Equilibre de CO2 CH4, C2H6, C3H8 et C4H10

Cristallisation d'hydrates

Paramètres de Kihara

Thermodynamique

Pétrolière

Equilibrium of CO2 CH4, C2H8, et C4H10

Hydrate crystallization

Kihara parameters

Thermodynamic

Petroleum

Résumé

Différentes études ont été réalisées depuis les années 1778 pour étudier la formation des clathrates hydrates de gaz, notamment dans des conditions de haute pression et de basse température pour reproduire les conditions de production pétrolière. Mon travail de thèse concerne principalement l’étude du comportement thermodynamique des hydrates d’hydrocarbures gazeux : CO2 CH4, C2H6, C3H8, et C4H10, pris purs ou bien en mélanges. Les résultats expérimentaux de ce travail, complétés des résultats expérimentaux de la littérature, ont été utilisé afin d’optimiser les paramètres interne du modèle thermodynamique lié à la base de données du logiciel GasHyDyn.Ce modèle optimise les paramètres de Kihara, et nous permet dans un deuxième temps de conserver, ou bien d’écarter tel ou tel jeu de données, considéré comme des points d’équilibres, ou bien des points hors équilibre.Nous discutons finalement de la raison de la nature hors équilibre de certains points, considérés pourtant par leurs auteurs comme des points d’équilibres. Cette nature nous semble liée à des considérations cinétiques d’une compétition entre les différents gaz pour intégrer la structure hydrate en cours de croissance.

Many studies have been conducted since 1778’s to study the formation of clathrate hydrates of gas, especially under conditions of high pressure and low temperature to reproduce the conditions of oil production. My thesis mainly concerns the study of the thermodynamic of gas hydrates in presence of hydrocarbon: CO2 CH4, C2H6, C3H8, and C4H10 pure or in gas mixtures. The experimental results of this work complete the literature experimental results, were used to optimize the internal parameters related to the thermodynamic model data base GasHyDyn software.This model optimizes the parameters of Kihara and allows us to retain a second time , or to exclude a particular data set, considered as points of equilibrium , or balance points out .We finally discuss the reason for non-equilibrium of certain points, however, considered by their authors as equilibrium points. This seems kind of kinetic considerations related to a competition between gas hydrate structure to integrate during growth .