تعیین شرایط تعادل ترمودینامیکی تشکیل هیدرات متان به روش تجربی سریع

هیدرات‌های گازی در واقع مواد پیچیده غیر استوکیومتری از آب و گاز هستند که تحت شرایط خاصی، ساختار‌های شبکه‌ای آب تشکیل و در بین این شبکه‌ها حفراتی ایجاد می‌شوند در صورتی که تمام یا بخشی از این حفره‌ها با مولکول‌های گاز اشغال شود، ساختار هیدراتی تشکیل می‌شود. تعیین شرایط تعادل ترمودینامیکی تشکیل هیدرات بسیار زمان بر است. در این مقاله یک روش سریع برای تعیین شرایط تعادلی هیدرات گاز متان ارایه شده است. آزمایش‌ها با گاز متان به خلوص 97/37 درصد و آب مقطر در یک سامانه واکنشگاهی فشار بالا PARR انجام شد. در این روش پس از گرم کردن مخلوط آب و متان تا دمای 40 درجه سلسیوس، فشار تعادلی تشکیل هیدرات در دمای 4، 5، 6، 8 و 10 درجه سلسیوس به ترتیب 598، 651، 727، 909 و psia 1053 به‌دست آمد. داده‌های فشار تعادلی تکرار پذیر در این روش بررسی شد. مقایسه نتیجه‌های به‌دست آمده از این روش با نتیجه‌های تجربی Frost و Deaton و نیز با نتیجه‌های به‌دست آمده از پیش بینی رابطه تصحیح HWU و نرم افزار CSMHYD و همچنین با پیش بینی رابطه Kamath نشان داد که تطابق خیلی خوب بین آن‌ها وجود دارد. میانگین قدر مطلق اختلاف فشارها برای تمامی دماهای تعادلی در مقایسه با نتیجه‌های رابطه تصحیح HWU و نرم افزار CSMHYD به ترتیب 7/86 % و 5/24 % به‌دست آمد.