fa دفتر اصفهان : ۳۲۳۷۲۵۵۰-۰۳۱ دفتر تهران : ۶۶۰۸۳۰۷۹-۰۲۱ ۸:۰۰-۱۸:۰۰
fa دفتر اصفهان : ۳۲۳۷۲۵۵۰-۰۳۱ دفتر تهران : ۶۶۰۸۳۰۷۹-۰۲۱ ۸:۰۰-۱۸:۰۰
مشاوره مهندسی
کارشناسان مجرب
انتخاب صحیح
بالاترین کیفیت
خرید مطمئن
رضایت مشتری
ورودعضویت
0
تعداد: 0
مجموع: تومان0
نمایش سبد خریدتسویه حساب

هیدرات های گازی و رآکتور تشکیل هیدرات

تعریف هیدرات های گازی:

هیدرات های گازی، بلورهایی شبکه مانند هستند که در آن‌ها مولکول‌های کوچک مهمان به صورت فیزیکی در حفره‌های میزبان تشکیل شده توسط شبکه سه بعدی مولکول‌های آب به دام می‌افتند. ساختار بلور هیدرات گازی شامل نزدیک به 85 درصد آب می باشد که در نتیجه خواص فیزیکی این ذرات بسیار شبیه به یخ خواهد بود. از جمله این ویژگی ها آب شدن و یا تجزیه هیدرات در اثر بالا رفتن دما و یا کاهش فشار است. تشکیل هیدرات گازی تحت شرایط خاص ترمودینامیکی در حضور آب رخ می‌دهد و به دلیل اندازه مناسب ترکیبات اصلی گاز طبیعی نظیر متان، اتان، پروپان و کربن دی اکسید که می‌توانند نقش مولکول‌های مهمان را بازی کنند، از اهمیت زیادی در صنعت نفت و گاز برخوردار است.

gas-hydrates

مشکلات ناشی از تشکیل هیدرات های گازی:

فشار بالا و دمای پایین به همراه وجود آب از شرایط اصلی تشکیل هیدرات گازی است که هر سه در خطوط انتقال گاز طبیعی وجود دارند. تشکیل ذرات هیدرات گازی در خطوط انتقال مشکلات بسیاری نظیر افت فشار و حتی مسدود شدن خط لوله را موجب خواهند شد، لذا ممانعت از ایجاد آن ها اهمیت بسیار زیادی دارد که منجر به مطالعه و استفاده از ممانعت کننده های ترمودینامیکی و سینتیکی در طول سالیان گذشته شده است.

gas-hydrates-in-pipelines

ممانعت کننده ها برای جلوگیری از تشکیل هیدرات های گازی:

  • ممانعت کننده های ترمودینامیکی با تغییر شرایط تعادل ترمودینامیکی هیدرات از تشکیل این ذرات جلوگیری می‌کنند. گروه‌های الکلی مانند متانول و گلایکول‌ها از جمله پرکاربردترین ممانعت کننده های ترمودینامیکی هستند. تشکیل هیدرات در صورت حضور این مواد در فاز مایع به همراه آب در فشار بالاتر و دمای پایین تری نسبت  به آب خالص رخ می دهد که از نظر عملیاتی مطلوب است. این دسته از ممانعت کننده ها عموما در حجم های بالای 20 درصد وزنی استفاده می شوند. آزمایش اثرگذاری و بازده این دسته همواره از اهمیت بسیاری برای شرکت های نفت و گاز برخوردار است و این موضوع توجه بسیاری از محققان را در سرتاسر دنیا به خود جلب کرده است.
  • ممانعت کننده های سینتیکی دسته دیگری از ممانعت کننده های هیدرات گازی هستند که به دلیل حجم پایین تر مورد نیاز و ملاحظات زیست محیطی به تدریج کاربرد بیشتری در صنعت نفت و گاز پیدا می کنند. ممانعت کننده های سینتیکی با جلوگیری از مرحله رشد (Growth) و تراکم (Agglomeration) ذرات هیدرات سعی در جلوگیری از کاهش فشار و مسدود شدن خطوط انتقال دارند. در این حالت ذرات بسیار کوچک هیدرات همراه با جریان سیال تا مبادی جداسازی حمل می شوند. مطالعه بر روی ممانعت کننده های سینتیکی که بیشتر پایه پلیمری دارند به دلیل صرفه اقتصادی بیشتر در سالیان اخیر علاقه مندان بسیاری داشته است.

استفاده از هیدرات گازی:

با توجه به این نکته که یک واحد حجم از هیدرات می تواند تا 180 برابر گاز متان به همراه داشته باشد، استفاده از هیدرات گازی به عنوان یک روش برای انتقال و ذخیره سازی گاز طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. به این منظور بخشی از مطالعات به انواع Hydrate Promoters جهت تسریع و تسهیل فرآیند تشکیل هیدرات معطوف شده است. لازم به ذکر است که با کشف بزرگترین منابع هیدروکربنی جهان در مخازنی به صورت هیدرات گازی مطالعات بر روی چگونگی برداشت از این مخازن سرعت بیشتری به خود گرفته است.

هرگونه مطالعه و بررسی فرآیند تشکیل و تجزیه هیدرات گازی و آزمایش انواع ممانعت کننده ها و یا پروموتر های مختلف نیازمند یک راکتور تشکیل هیدرات خواهد بود. راکتور ساخته شده با داشتن آب گرد در اطراف و کف مخزن اصلی امکان انجام آزمایشات در دمای ثابت را فراهم می کند. یک دماسنج به منظور مانیتورینگ آنلاین دمای داخل مخزن تعبیه شده است. هم چنین پنجره دید (Visual Site) تعبیه شده بر روی مخزن به همراه چراغ LED داخل مخزن اصلی به مشاهده و آنالیز فرآیند کمک می کند. این مخزن با استفاده از دو لاین ورودی و خروجی امکان نمونه برداری از فاز مایع، یعنی محل تشکیل ذرات هیدرات و آنالیزهای مورد نظر را در هر سطحی فراهم می‌کند.

gas-hydrates-reactor

نویسنده:

مهندس پیام زمانی نژاد، کارشناس ارشد دانشگاه صنعت نفت

منبع:

سایت petrowiki

سید محمد حجازی
درباره نویسنده

مهندس مکانیک و هوافضا هستم و علاقه مند به تحقیق، مطالعه و نگارش علوم جدید در حوزه مکانیک می باشم. از جمله تخصص های من شامل ارتعاشات و عیب یابی، مهندسی معکوس و مونتاژ و استانداردهای نظامی است. شناخت صحیحی از قطعات استاندارد مورد استفاده در صنعت مکانیک دارم و تسلط به زبان انگلیسی کمک شایانی در پیشبرد اهداف بازرگانی داشته است..... مشاوره تلگرامی: samohe@

یک دیدگاه بگذارید

46 − = 45