فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:43
پایان نامه کارشناسی
مهندسی شیمی – طراحی فرایندهای صنایع نفت
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
چکیده 1
مقدمه 2
حفرات تشکیل دهنده هیدرات 5
دوازده وجهی با سطوح پنج ضلعی 6
چهارده وجهی 6
شانزده وجهی 7
رفتار فازی تشکیل هیدرات : 12
فرآیند تشکیل و تجزیه هیدرات : 15
شرایط تشکیل هیدرات و ویژگی عمومی مولکولهای مهمان : 18
طبیعت شیمیایی مولکولهای مهمان : 19
بررسی هندسی مولکولهای مهمان : 19
هیدرات به عنوان معضلی در صنعت نفت و گاز : 20
فواید هیدرات گازی : 21
بهبود شرایط تشکیل هیدرات گازی 23
مواد بهبود دهنده هیدرات : 25
مواد فعال سطحی : 26
تشکیل مایسل توسط مواد فعال سطحی : 27
هیدروتروپ ها : 30
اثر مواد بهبود دهنده بر فرآیند تشکیل هیدرات : 33
مکانیزم تاثیر گذاری مواد بهبود دهنده : 34
فصل سوم 39
نتیجه گیری و پیشنهادها 39
منابع و مآخذ : 40
منابع لاتین 41
چکیده
با توجه به افزایش سهم گاز طبیعی در بازار مصرف جهانی، توجه به روش های انتقال بدون خط لوله افزایش یافته است. بیشتر روش هایی مورد توجه قرار گرفته است که ظرفیت ذخیره سازی در آن ها بالا و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشند. یکی از ا ین روش ها که امروزه بسیار مورد توجه است، روش حمل گاز توسط هیدرات میباشد. علاوه بر این امروزه کاربردهای صنعتی د یگری نیز بر ای این پد یده مطرح شده است و سبب شده است که توجه به آن در صنعت بیشتر از پیش باشد . در پژوهش حاضر برای آشنایی بیشتر با این پدیده در فصل اول هیدرات گاز ی معرفی شده، ساختارهای رایج آن و مطالعات عمده ای که در این زمینه صورت پذیرفته است ، به صورت مشروح بیان شده است . با توجه به مشکلاتی که در زمینه استفاده از آن در صنعت وجود دارد، محققیق افزودن مواد بهبود دهنده به سیستم تشکیل هیدرات را پیشنهاد نموده اند. از این رو در فصل دوم به معرفی مواد بهبود دهنده و چگونگی تأ ثیرگذاری آن ها پرداخته شده است . در فصل سوم مدل پا یه محاسبات هیدرات معرفی شده سپس این مدل در حضور مواد بهبود دهنده مانند مواد فعال سطحی و هیدروتروپها اصلاح شده است، تا مدل پیشگوتری حاصل شود . در فصل چهارم نتا یج حاصل از مدلسازی برای سیستمهای مختلف تشکیل هیدرات برای مثال سیستم آب خالص، سیستمهای شامل ماده بازدارنده متانول و سیستمهای شامل انواع مواد بهبود دهنده رایج با نتایج تجربی مقایسه شده است و نشان داده شده است که مدل با دقت بالایی قادر است فشار تشکیل هیدرات را در دما ی مورد نظر پیشبینی نماید. در فصل پنجم نتا یج کلی حاصل از ا ین پژوهش ارائه شده است و در ادامه پیشنهاداتی جهت ادامه این تحقیق برای علاقمندان به مطالعه این پدیده بیان گردیده است.
مقدمه
هیدرات گاز طبیعی ترکیب کریستالی جامدی است که از ترکیب آب و گاز به وجود می آید و جزء خانواده کلاتریت ها محسوب می شود. مولکولهای گازی مهمان درون حفرات شبکه آب ، که از طریق پیوند هیدروژنی بین مو لکولهای آب به وجود آمده است، گیر می افتند. نمونه بارز این مولکولهای گازی ترکیبات کوچکتر از پنتان موجود در گاز طبیعی از قبیل متان، اتان، پروپان و کربن دی اکسید میباشد. هیدرات گازی می تواند به وسیله گاز خالص یا مخلوط گازی متشکل از دو یا چند جزء تشکیل شود.کلاتریتها به عنوان یک محلول جامد تلقی می شوند که در آنها مولکول های گازی مهمان و گازهای تشکیل دهنده هیدرا ت در تماس با شبکه میزبان (آب) قرار می گیرند . بنابراین هیدرات گازی جزء جامدات این پیوند یک شبکه پلیمری در آب به صورت فاز مایع تشکیل می شود. در شکل 1-1 پیوند هیدروژنی به صورت میله های هاشور خورده نشان داده شده است.