مطالعه تجربی و شبیه سازی تسریع کننده های سینتیکی هیدرات گاز دی اکسید کربن

هیدرات گازی ساختاری کریستالی است که از کنار هم قرار گرفتن گاز و آب در فشار بالا و دمای نسبتاً پایین ایجاد می شود و دارای مزایا و معایبی می باشد که اخیراً مزایای آن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در بیشتر کاربردهای هیدرات گازی لازم است تا تشکیل هیدرات تسریع گردد تا بتواند از نظر اقتصادی توجیه پذیر باشد. بدین منظور از تسریع کننده هایی استفاده می شود. این تسریع کننده ها به دو نوع ترمودینامیکی و سینتیکی تقسیم می شوند. تسریع کننده های ترمودینامیکی موادی هستند که نمودار تشکیل هیدرات را جابجا می کنند و تسریع کننده های سینتیکی موادی هستند که سرعت تشکیل هیدرات را افزایش می دهند. از انواع تسریع کننده های سینتیکی می توان به مواد فعال سطحی بخصوص مواد فعال سطحی آنیونی اشاره نمود. در این مطالعه، یک ماده فعال سطحی آنیونی به نام سدیم دودسیل سولفونات بعنوان تسریع کننده سینتیکی انتخاب شد و با ماده فعال سطحی معروف دیگری به نام sds (سدیم دودسیل سولفات) مقایسه شد. سپس مدل شبکه های عصبی مصنوعی rbf برای پیش بینی تشکیل هیدرات مورد استفاده قرار گرفت و نقطه بهینه نمودار شبیه سازی در بازه غلظت از 0 تا 0.1 نیز محاسبه شد. در مورد sds مشاهده شد که افزودن آن به سیستم نه تنها اثر تسریع کنندگی ندارد، بلکه اندکی خاصیت بازدارندگی نیز دارد؛ در صورتیکه زمان تشکیل هیدرات co2 در حضور سدیم دودسیل سولفونات کاهش چشمگیری یافته است. آزمایشات نشان دهنده ی یک نقطه بهینه غلظت برای سدیم دودسیل سولفونات هستند؛ بنابراین غلظت بهینه با استفاده از منحنی نمایی برازش شد و مقدار 0.00224 وزنی بدست آمد. مقدار غلظت بهینه توسط شبکه های عصبی برابر 0.026 درصد وزنی بدست آمد. در نهایت نمودار تشکیل هیدرات co2 در غلظت بهینه با استفاده از نمودار شبیه سازی بدست آمد.