مدل سازی ترمودینامیکی شرایط تشکیل هیدرات در حضور مخلوط بازدارنده های ترمودینامیکی
Abstract
زمانی که هیدرات گازی توسط همفری دیوی در سال 1810 میلادی کشف شد، از نظر علمی پدیده ای جالب محسوب می شد. زیرا تجمع آب و گاز در یک فاز جامد (هیدرات) از نظر علمی پدیده قابل توجهی است. اما وقتی اولین خط لوله گاز طراحی و مورد بهره برداری قرار گرفت، پدیده گرفتگی لوله به وسیله ذرات جامد هیدرات گاز مطرح شد. به دنبال آن محققان به کشف روش های جلوگیری از تشکیل این ماده در لوله های نفت و گاز پرداختند. روش های زیادی برای جلوگیری از تشکیل هیدرات وجود دارد که مهم ترین آن ها افزودن موادی تحت عنوان بازدارنده به سامانه می باشد. بازدارنده ها ترکیباتی هستند که باعث می شوند هیدرات در فشار مشخص در دمای پایین تری تشکیل شود. پس از کشف هیدرات، مبانی ترمودینامیکی هیدرات گازی توسط واندروالس و پلاتیو مورد مطالعه قرار گرفت. سپس محققان تلاش کردند تا شرایط تشکیل هیدرات در حضور بازدارنده ها را شبیه سازی کنند. مدل های بسیاری نیز در این زمینه ارائه شد. در این تحقیق به مدل سازی شرایط تشکیل هیدرات در حضور بازدارنده های ترمودینامیکی پرداخته شده است. این مدل در راستای الگوریتم واندروالس پلاتیو می باشد. هدف یافتن روشی است که بهترین نتایج را برای پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات دهد. در این تحقیق از معادله حالت دوپارامتری srk برای محاسبه فوگاسیته اجزای گازی و مدلی جدید برای محاسبه ضریب اکتیویته آب به نام uniquac-nrf برای پیش بینی فشار تشکیل هیدرات استفاده و با نتایج حاصل از مدل های شناخته شده قبل (مانند unifac) مقایسه شد تا صحت این مدل بررسی گردد. این مدل برای پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات در حضور الکل ها، الکترولیت ها و مخلوط آن ها به عنوان بازدارنده استفاده گردید. نتایج حاصل تطابق بسیار خوبی با داده های تجربی نشان داد.