مطالعه تجربی سینتیک تشکیل هیدرات متان و ظرفیت ذخیره سازی گاز در ‏‏حضور تسریع کننده های ترمودینامیکی و سینتیکی

هیدراتهای گازی گروهی از ترکیبات بلوری یخ مانند غیر استوکیومتری هستند که از ‏ترکیب مولکولهای آب به عنوان میزبان و مولکولهای گاز با اندازه مناسب به عنوان مهمان ‏تشکیل شده اند. گرچه شرایط تعادلی تشکیل هیدراتهای گازی توسط محققان زیادی مورد ‏مطالعه قرار گرفته اما به مطالعه سینتیک تشکیل هیدرات کمتر پرداخته شده است. موضوع ‏این پایان نامه مطالعه تجربی سینتیک تشکیل هیدرات متان در حضور استون به عنوان تسریع ‏کننده ترمودینامیکی و نمک سدیم دودسیل سولفات (‏sds‏) به عنوان تسریع کننده سینتیکی ‏است. بدین منظور چهار پارامتر زمان اولیه تشکیل، سرعت اولیه تشکیل، پایداری و ظرفیت ‏ذخیره سازی هیدرات اندازه گیری شده است. به علاوه برخی از نقاط تعادلی تشکیل هیدرات ‏در حضور استون نیز از آزمایشهای انجام گرفته، حاصل شده است. نتایج این تحقیق حاکی از ‏آن است که استون به عنوان یک تسریع کننده ترمودینامیکی بر سینتیک تشکیل هیدرات نیز ‏موثر می باشد؛ به نحوی که زمان اولیه و سرعت اولیه تشکیل هیدرات متان در حضور استون ‏افزایش می یابد. ترکیب استون و ‏sds، که یک تسریع کننده سینتیکی است، نیز همین تأثیر را ‏بر زمان اولیه و سرعت اولیه تشکیل هیدرات می گذارد. اما سرعت تشکیل هیدرات در حضور ‏sds‏ به مراتب افزایش بیشتری می یابد. همچنین حضور استون باعث ثبات هیدرات متان در ‏فشار 1 اتمسفر و دمای 5- درجه سانتیگراد می گردد که این خود معیاری از پدیده خود نگهدارندگی، که در ‏انتقال و ذخیره سازی پارامتر مهمی است، می باشد. اما با افزایش دما، تمایل هیدرات حاصل از ‏محلول استون به تجزیه بیشتر می گردد. به علاوه اگرچه بررسی ساختار هیدرات متان حکایت ‏از کاهش ظرفیت ذخیره سازی در حضور استون دارد، اما چنانچه ‏sds‏ در کنار آن مورد ‏استفاده قرار گیرد میزان گاز ذخیره شده درون هیدرات از مقادیر تئوری پیش بینی شده بیشتر ‏خواهد بود. در نهایت از هر آزمایش نقطه تعادلی تشکیل هیدرات در حضور استون اندازه گیری ‏گردید.‏