کریستالهای هیدرات یا هیدرات گازی ، محلولهای جامدی هستند که درساختمان آنها مولکولهای آب باهم پیوند هیدروژنی تشکیل داده و موجب پیدایش فضاهایی خالی می شوند. دردما و فشار خاص مولکولهای مختلف والبته ازنظر اندازه مناسب
می توانند دراین فضاها جای گیرند وکریستال هیدرات را تولید کنند. دراین نوع کریستال ها هیچ نوع پیوند شیمیایی بین مولکولهای آب ( میزبان ) و مولکولهای گاز محبوس شده ( مهمان ) بوجود نمی آید وپایداری کریستال هیدرات تحت تأثیر پیوند هیدروژنی بین مولکولهای میزبان ونیروهای واندروالس که بین مولکولهای میزبان – مهمان بوجود می آید. قرار دارد.
آب وانواع هیدروکربورها در طبیعت به فراوانی یافت می شوند ، می دانیم که عموماً هیدروکربورها در یک محیط آبی بوجود آمده اند ودر مخازن هیدروکربوری ، آب وهیدروکربورها به حال تعادل وجود دارند. اساساً آب وهیدروکربورها غیر قابل امتزاج تلقی می گردند ولی درعمل مقدار بسیار کمی از هیدروکربن ها می توانند درآب حل می شوند. دربعضی موارد ، میزان حلالیت بقدری ناچیز است اندازه گیری مقدار آن مقدور نیست ولی همین مقدار ناچیز هیدروکربور در آب ( ویا وجود مقدار کمی آب در یک فاز هیدروکربوری) می تواند درشرایط مناسب موجب پیدایش کریستال هیدرات گردد.
تشکیل کریستالهای هیدرات در بخشهای مختلف نفت وگاز ، از قبیل حفاری ، تولید ، انتقال و فرآیندهای پایین دستی گزارش شده است . هرجا که پیدایش کریستال هیدرات موجب توقف تولید می شود تشکیل کریستال هیدرات به عنوان یک عامل منفی و مزاحم مطرح می گردد ، ولی امروزه مخازن بزرگ هیدرات حاوی متان کشف شده اند که به عنوان منبع جدید انرژی در آینده محسوب می گردند ، گزارش ها نشان می دهند که با افزایش دمای کره زمین این کریستالها تجزیه شده و باعث آزاد شدن متان وتشدید اثر گلخانه ای می شوند. ازسوی دیگر امروزه انتقال گاز توسط کریستال هیدرات به عنوان یک روش ارزان وایمن انتقال گاز مطرح شده است. گزارش ها نشان می دهند که هر متر مکعب کریستال هیدرات می تواند 150 متر مکعب گاز در شرایط استاندارد را درخود حبس نماید.
3-3-2پیدا کردن نقطه شبنم 26
3-3-3 تبخیر ناگهانی 26
3-4محاسبات تعادلی در سیستم های حاوی کریستال هیدرات 26
3-5 مدلهای پیش بینی شرایط تشکیل کریستالهای هیدرات28
3-5-1 روش های تجربی 28
3-5-1-2 استفاده از ضرایب توزیع30
3-5-2 مدل های ترمودینامیکی 34
3-5-2-1 محاسبات تبخیر ناگهانی چند فازی 34
3-5-3 الگوریتم پایداری ترمودینامیکی55
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل چهارم
4- سرعت رشد کریستالهای هیدرات58
4-1 زمان تأخیر 58
4-2 مدل لکوام برای توصیف رشد کریستال هیدرات 63
4-3 مدل لکوام برای توصیف رشد کریستال هیدرات 64
4-4 مدل ناریتا برای توصیف رشد کریستال هیدرات69
4-5 مد ل اسلوان برا ی توصیف رشد کریستالهای هیدرات72
4- 6 مدل بورگمایر برای توصیف سرعت فرایند تولید کریستال هیدرات75
4-7 مدل گیلارد برای توصیف رشد کریستال هیدرات 76
فصل پنجم
5 – فرایند تولید و رشد کریستال هیدرات 80
5-1 تعادل 80
5-2 فرایند تولید کریستال هیدرات 83
5-2-1 جذب گاز 83
5-2-2 تولید کریستالهای هیدارت 88
فهرست مطالب
عنوان صفحه
5-2-3 نیرو محرکه 92
5-2-3-1 نیرو محرکه موثر بر کریستالیزاسیون یک ماده خالص 93
5- 2-3-2 نیرو محرکه موثر بر تولید کریستال هیدرات 95
5-2-4 روشهای تولید کریستال هیدرات 97
5- 3 سرعت رشد کریستال هیدرات 99
5-3-1 توصیف سرعت رشد کریستال هیدرات بر اساس انتفال جرم 100
5-3-1-1 نفوذ گاز A در توده مایع بسمت کریستال 101
5-3-1-2 موازنه جرم برای توده مایع 104
5-3-1-3-ارزیابی مدل 105
5-4- توصیف رشد کریستال هیدرات بر اساس پدیده انتقال حرارت 109
نتیجه گیری 116
منابع و مآخذ 122
شامل 130 صفحه فایل word
دانلود پایان نامه کریستالهای هیدرات