در این تحقیق، یک مدل سینتیکی جدید برای پدیده جایگزینی متان-کربن دی­اکسید در ساختار هیدرات­های گازی پیشنهاد شده است. جایگزینی متان-کربن دی­اکسید روشی پیشنهادی برای تولید از مخازن هیدرات متان است که در نتیجه آن تولید متان و ذخیره کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. این مدل بر اساس مکانیسم پیشنهادی برای پدیده جایگزینی در یک فاز دوغابی از هیدرات متان ارائه شده است. براساس این مدل، تجزیه هیدرات متان و تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. بنابراین پارمترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید و تجزیه هیدرات متان به صورت آزمایشگاهی محاسبه شده و به صورت توابعی از دما و فشار برازش شده­اند. بررسی اثر شرایط عملیاتی برروی بازده جایگزینی نشان می­دهد که بازده جایگزینی در فشارهای پایین­تر و دماهای بالاتر بیشتر می­باشد. این رفتار نشان می­دهد که مکانیسم کنترل کننده سرعت برای پدیده جایگزینی در ساختار هیدرات، تجزیه هیدرات متان است، زیرا سرعت تجزیه هیدرات در دماهای بالاتر و فشارهای پایین­تر بیشتر می­باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مدل در دمای 15/278 درجه کلوین با افزایش فشار از 55 بار تا 65 بار، بازده جایگزینی 78/15 تا 80/8 کاهش پیداکرده است. همچنین در دمای 15/280 در جه کلوین با افزایش فشار از 60 با تا 70 بار بازده جایگزینی از 89/26 تا 91/15 کاهش یافته است. در فشار یکسان 60 بار بازه جایگزینی در دماهای 15/280 کلوین و 15/278 کلوین به ترتیب 96/20 و 59/11 می­باشد.
 

واژه‌های کلیدی: هیدرات گازی، متان، کربن دی‌اکسید، جایگزینی، مدل‌سازی

متن کامل [PDF 828 kb]   (1640 دریافت)