تشکیل هیدرات گازی پدیده ای کند و زمان بر می باشد بنابراین محققین تلاش می کنند تا روش هایی برای تسهیل شرایط تشکیل پیدا نمایند. یکی از این روش ها افزودن موادی به سیستم می باشد که ضمن تسریع در تولید هیدرات شرایط دمایی و یا فشاری تشکیل را نیز بهبود دهند که این افزودنی ها را می توان به طور کلی تسهیل کننده نامید. در زمینه ی پیش بینی شرایط تعادلی و ترمودینامیکی تشکیل هیدرات در حضور این ترکیبات مطالعات محدودی صورت پذیرفته به گونه ای که تاکنون تحقیقی جامع و کامل در ارتباط با بررسی شرایط تعادلی تشکیل هیدرات در حضور تسهیل دهنده ها ارائه نشده است. در این تحقیق مدل سازی ترمودینامیکی تشکیل هیدرات گازی در حضور مواد تسهیل دهنده انجام شده است. گاز متان به عنوان نماینده ی گاز طبیعی جزء گازی تشکیل دهنده ی هیدرات، و دو دسته از مواد، شامل مواد فعال سطحی و تغییر دهنده های ساختاری هیدرات به عنوان تسهیل دهنده در این محاسبات حضور دارند. مدل به کار رفته در این تحقیق بر مبنای روشی از ترمودینامیک آماری تحت عنوان روش وان در والس و پلاتیو می باشد که در رابطه با هر سیستم تشکیل هیدرات بسته به نوع مواد موجود نیازمند ایجاد تغییرات و اصلاحاتی برای مدل می باشد. مهم ترین پارامترهای مدل فوق ضرایب فوگاسیته و اکتیویته اجزای موجود در سیستم تعادلی می باشد. که این ضرایب در ارتباط با هر سیستم به روش های متفاوتی محاسبه شده است به طوری که بهترین نتایج برای مدل حاصل شود. در نهایت با مقایسه ی نتایج حاصل از مدل با داده های آزمایشگاهی صحت و دقت مدل در هر سیستم سنجیده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد روش srk برای محاسبه فوگاسیته ی اجزای گازی و روش unifac به علت لحاظ نمودن اثر اجزای گازی در فاز آبی، بهترین روش برای محاسبه ی ضرایب اکتیویته اجزا در مدل فوق می باشد و نزدیکی بیشتری با داده های آزمایشگاهی ایجاد می نماید. کلمات کلیدی: هیدرات گازی، مدل سازی ترمودینامیکی، تسهیل دهنده های تشکیل هیدرات، مواد فعال سطحی، تغییردهنده های ساختاری هیدرات.

در کار حاضر فروسیال های فریت نیکل بر پایه پارافین با استفاده از انرژی بالای آسیاب تولید شدند. ویژگی های ذرات مغناطیسی با استفاده از تکنیک های پراش اشعه ایکس (xrd)، تفرق دینامیکی نور (dls) و مغناطیس سنج نیروی تناوبی (agfm) مورد ارزیابی قرار گرفتند. خواص رئولوژیکی فروسیال ها نیز با استفاده از یک رئومتر استاندارد مورد بررسی قرار گرفتند. تمامی فروسیال های آماده شده در شرایط مختلف آزمایشگاهی (غلظت ها، دماها و میدان های مغناطیسی مختلف) دارای یک رفتار برش روان ساز همراه با تنش تسلیم بودند. چندین مدل متفاوت برای ارزیابی وابستگی تنش برشی و ویسکوزیته به نرخ برشی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین اثر مگنتوویسکوز و تیکسوتروپی فروسال ها نیز مورد مطالعه قرار گرفتند. نقش تشکیل و تخریب ساختارهای القایی توسط میدان، برهمکنش های بین ذرات و آگلومره ها مورد بحث قرار گرفتند.

زمانی که هیدرات گازی توسط همفری دیوی در سال 1810 میلادی کشف شد، از نظر علمی پدیده ای جالب محسوب می شد. زیرا تجمع آب و گاز در یک فاز جامد (هیدرات) از نظر علمی پدیده قابل توجهی است. اما وقتی اولین خط لوله گاز طراحی و مورد بهره برداری قرار گرفت، پدیده گرفتگی لوله به وسیله ذرات جامد هیدرات گاز مطرح شد. به دنبال آن محققان به کشف روش های جلوگیری از تشکیل این ماده در لوله های نفت و گاز پرداختند. روش های زیادی برای جلوگیری از تشکیل هیدرات وجود دارد که مهم ترین آن ها افزودن موادی تحت عنوان بازدارنده به سامانه می باشد. بازدارنده ها ترکیباتی هستند که باعث می شوند هیدرات در فشار مشخص در دمای پایین تری تشکیل شود. پس از کشف هیدرات، مبانی ترمودینامیکی هیدرات گازی توسط واندروالس و پلاتیو مورد مطالعه قرار گرفت. سپس محققان تلاش کردند تا شرایط تشکیل هیدرات در حضور بازدارنده ها را شبیه سازی کنند. مدل های بسیاری نیز در این زمینه ارائه شد. در این تحقیق به مدل سازی شرایط تشکیل هیدرات در حضور بازدارنده های ترمودینامیکی پرداخته شده است. این مدل در راستای الگوریتم واندروالس پلاتیو می باشد. هدف یافتن روشی است که بهترین نتایج را برای پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات دهد. در این تحقیق از معادله حالت دوپارامتری srk برای محاسبه فوگاسیته اجزای گازی و مدلی جدید برای محاسبه ضریب اکتیویته آب به نام uniquac-nrf برای پیش بینی فشار تشکیل هیدرات استفاده و با نتایج حاصل از مدل های شناخته شده قبل (مانند unifac) مقایسه شد تا صحت این مدل بررسی گردد. این مدل برای پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات در حضور الکل ها، الکترولیت ها و مخلوط آن ها به عنوان بازدارنده استفاده گردید. نتایج حاصل تطابق بسیار خوبی با داده های تجربی نشان داد.