Berechnung der Kondensation von schwerflüchtigen Komponenten in Ferngasleitungen

Im Rahmen eines Forschungsprojektes der WINGAS wurde ein dynamisches Kondensationsmodell entwickelt, dass sich zur Vorausberechnung der Kondensation in einer Ferngasleitung eignet. Es basiert auf der Lösung des gekoppelten Gleichungssystems für den Wärme- und Stofftransport, wobei der gasseitige Stofftransport auf der Basis der Stefan-Maxwell Differentialgleichungen bestimmt wird. Die Konzentrationen der Erdgaskomponenten an der Phasengrenze und das damit einhergehende treibende Konzentrationsgefälle werden mit der Peng-Robinson Zustandsgleichung berechnet. Die fehlenden binären Wechselwirkungsparameter wurden z.?T. mit eigenen Gaslöslichkeitsdaten angepasst. Die Berechnung des radialen Temperaturprofils erfolgt mit der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung. Erste Simulationsergebnisse mit russischem Erdgas zeigen, dass der Kondensatanfall in der untersuchten Ferngasleitung von ihrer Betriebsweise und dem Umfang der zugrunde gelegten Gasanalyse abhängig ist. Die vorausberechneten Gesamtkondensatmengen bezogen auf das gesamte Leitungsvolumen betragen weniger als 0,1 Vol.-% für jeden der untersuchten Lastfälle (Winterbetrieb und Sommerbetrieb). Nennenswerte Kondensatmengen in den Ferngasleitungen können nach den vorliegenden Berechnungen nur innerhalb von sehr großen Zeiträumen entstehen.