Gas hydrate formation in oil/gas pipelines: computer implementation of hand calculation methods with MATLAB Gas hydrate formation in oil/gas pipelines: computer implementation of hand calculation methods with MATLAB Μεταπτυχιακή Διατριβή Master Thesis 2020-02-252020enThe present diploma thesis aims at the development and assessment of a computer program, based on the MATLAB programming language, implementing the "hand calculation methods" for gas hydrate formation conditions in oil and gas pipelines. The hand calculation methods examined in this project are the "gas gravity method" and the "distribution coefficient method" or the "K-factor method". The computer program predicts the hydrate formation conditions, having as input data the composition (or the specific gravity) of the mixture and an operating condition (pressure or temperature). In the gas gravity method the available charts were interpolated and reproduced numerically and the solution was obtained on basis of the bisection method. For the K-factor method the Newton-Raphson method was employed to obtain the solution. The hydrate deposits in oil and gas pipelines are a common problem in the upstreaming, midstreaming, and downstreaming processes of the oil and gas industry. In the present diploma thesis, Fuel Gas and LPG (Liquefied Petroleum Gas) streams from MOTOR OIL (Hellas) Corinth Refineries S.A. were examined to determine the hydrate formation conditions in transport pipelines within the refinery. The results, which were compared with commercial software such as KBC’s Multiflash and CSMGem (CSM: Colorado School of Mines), showed that neither of the streams are at risk of forming solid hydrate crystals in the oil and gas pipelines.Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός υπολογιστικού προγράμματος, στη γλώσσα προγραμματισμού MATLAB, το οποίο υλοποιεί τις μεθόδους προσδιορισμού «με το χέρι» (hand calculation methods) των συνθηκών σχηματισμού υδριτών σε αγωγούς μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου. Οι μέθοδοι που εξετάστηκαν στην παρούσα εργασία είναι η μέθοδος ειδικού βάρους (gas gravity) και η μέθοδος συντελεστών κατανομής (distribution coefficient) ή μέθοδος του Κ-παράγοντα (K-factor). Το πρόγραμμα προβλέπει τις συνθήκες σχηματισμού υδριτών έχοντας ως δεδομένα εισόδου τη σύσταση (ή το ειδικό βάρος) του μείγματος και μία συνθήκη λειτουργίας (πίεση ή θερμοκρασία). Στη μέθοδο ειδικού βάρους τα διαθέσιμα διαγράμματα αναπαρίστανται και αναπαράγονται αριθμητικά, και η λύση επιτυγχάνεται με τη μέθοδο διχοτόμησης του διαστήματος (bisection method). Για τη μέθοδο του Κ-παράγοντα χρησιμοποιείται η μέθοδος Newton-Raphson για την αριθμητική επίλυση. Οι επικαθίσεις υδριτών σε αγωγούς μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου αποτελούν κοινό πρόβλημα των διεργασιών παραγωγής-εξόρυξης, μεταφοράς-αποθήκευσης, καθώς και διύλισης του πετρελαίου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκαν ρεύματα αέριων καυσίμων (Fuel Gas) και υγραερίου (LPG: Liquefied Petroleum Gas) της εταιρείας MOTOR OIL (Ελλάς) Διυλιστήρια Κορίνθου Α.Ε., για τον προσδιορισμό των συνθηκών σχηματισμού υδριτών σε αγωγούς μεταφοράς εντός του διυλιστηρίου. Τα αποτελέσματα, τα οποία συγκρίθηκαν με λογισμικά του εμπορίου, όπως το Multiflash της εταιρείας KBC και το CSMGem (CSM: Colorado School of Mines), έδειξαν ότι κανένα από τα ρεύματα δεν ενέχει τον κίνδυνο σχηματισμού στερεών κρυστάλλων υδρίτη.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Ορυκτών ΠόρωνDimou_Niki_MSc_2020.pdfChania [Greece]Library of TUC2020-02-25application/pdf12 MBfree Dimou Niki Δημου Νικη Pasadakis Nikolaos Πασαδακης Νικος Marinakis Dimitrios Μαρινακης Δημητριος Gaganis Vasileios Γαγανης Βασιλειος Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete K-factor method Gas gravity method Computer implementation Oil/Gas pipelines Gas hydrate formation