بررسی پایداری هیدرات متان در شرایط مختلف دما و فشار

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 143 ـ 14115

چکیده

از آنجا که پایداری هیدرات گاز متان برای ذخیره‌سازی و انتقال گاز طبیعی بسیار مهم می ‌باشد، اثر دما و مقدار مول اولیه گاز در هیدرات بر روی سرعت تجزیه هیدرات متان مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا هیدرات متان در شرایط گوناگون تشکیل شده تا شمار مول‌های اولیه گاز موجود در هیدرات متفاوت باشند. بعد از تشکیل هیدرات، آزمایش‌های تجزیه در فشار جو، دماهای گوناگون (K 2/270 الیK 2/264) و شمار مول‌های اولیه متفاوت در فاز هیدرات ( 06/0 و 03/0= n0 ) انجام شد. نتیجه‌ ها نشان می‌ دهد که در دمای ثابت با گذشت زمان به ‌علت تشکیل یک لایه یخ بر روی سطح هیدرات، سرعت تجزیه و ناپایداری هیدرات کاهش می‌ یابد. این پدیده اثر خود حفاظتی هیدرات نامیده می‌ شود.همچنین با کاهش دما از میزان تجزیه هیدرات کاسته شده و هیدرات، پایداری بیشتری از خود نشان می‌ دهد. با افزایش شمار مول اولیه گاز متان در هیدرات در دمای ثابت به‌ علت کاهش مقدار یخ موجود در سیستم و درنتیجه مقاومت حاصل از آن، درصد تجزیه هیدرات افزایش می‌ یابد.همچنین از برازش داده‌های آزمایشگاهی یک مدل برای پیش بینی درصد تجزیه هیدرات متان به ‌دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Grauls D., Gas hydrates: Importance and Applications in Petroleum Exploration, Marin and Petroleum Geology, 18, p. 519 (2001).

[2] Sloan E.D, Clathrate Hydrate Measurements: Microscopic, Mesoscopic, and Macroscopic, J. Chem Thermo, 35, p. 41 (2003).

[3] Sloan E.D, "Clathrate Hydrates of Natural Gases", 2nd ed., Mrcel Dekker NewYork, (1998).

[4] Clarke M., Bishnoi P., Measuring and Modeling the Rate of Decomposition of Gas Hydrates Formed from Mixtures of Methane and Ethane, Chem Eng Sci, 56, p. 4715 (2001).

[5] Masaki O. et al, Methane Recovery from Methane Hhydrate Using Pressurized CO2, Fluid Phase Equilibria, 228, p. 553 (2005).

[6] Ahmadi G., Ji C., Smith H., Numerical Solution for Natural Gas Production from Methane Hydrate Dissociation, Journal of Petroleum Science and Engineering, 41(4), p. 269 (2004).

[7] Giavarini C. Maccioni F, Self-Preservation at Low Pressure of Methane Hydrates with Various Gas Contents, Ind. Eng. Chem. Res., 43, p. 6616 (2004).

[8] Giavarini C. Maccioni F, Politi M., Sntarelli M.L., CO2 Hydrate: Formation and Dissociation Compared to Methane Hydrate, Energy & Fuels, 21, p. 3284 (2007).

[9] Shirota H., Aya I., Namie S., Varam B., Turner D., Sloan E.D., "Measurement of Methane Hydrate Dissociation for Application to Natural Gas Storage and Transportation", Proceedings of the 4th International Conference on Gas Hydrates, Yokohama, Japan, (2002).

[10] Ji C., Ahmadi G., Smith H., Natural Gas Production from Hydrate Decomposition by Depressurization, Chem Eng Sci, 56(20), p. 5801(2001).

[11] Tarek A., "Hydrocarbon Phase Behaviore", First Edition,(1946).

[12] Kim H.C., Bishnoi P.R., Heideman R.A., Rizvi S.S.H., Kinetics of Methane Hydrate Decomposition, Chem Eng Sci, 42, p. 1645 (1987).

[13] Clarke M., Bishnoi P., Determination of the Intrinsic Rate of Ethane Gas Hydrate Decomposition, Chem Eng Sci, 55, p. 4869 (2000).

[14] Goel N., Wiggins M., Shah S., Analytical Modeling of Gas Recovery from in Situ Hydrates Dissociation, Journal of Petroleum Science and Engineering, 29, p. 115 (2001).