منابع و ماخذ پایان نامه شبیه‌سازی

دانلود پایان نامه ارشد

براي اشغال چندتايي حفره‌هاي هيـدرات را اصـلاح كردنـد. در رابطـه جديد ثابت لانگمر براي پيش‌بيني فشار تجريه هيدرات‌هاي اكسيژن و نيتروژن در دماهاي مختلف اصلاح شده اسـت. همچنـين خسرواني و همكاران (2012)، يك مدل ترموديناميكي دقيق براي پيش‌بيني رفتار فازي هيدرات در حضـور و عـدم حضـور متانول بر اساس الگوريتم ژنتيك ارائه دادند. پهلوان نژاد و همكاران (2012)، يـك مـدل ترمودينـاميكي بـراي پـيش بينـي نمودار فازي فشار- دماي هيدرات دوتايي متان، دي اكسيد كربن و يا نيتـروژن + تتراهيـدروفوران(THF)، 1،4 – دي اكسـان يـا استون ارائه كردند. هاشمي و همكاران(2012)، به مطالعه تجربي و مدلسازي ترموديناميكي شرايط تجزيه هيـدرات متـان در محيط متخلخل سيليكاژل در حضـور محلـول‌هـاي آبـي متـانول پرداختنـد. مـرادي و خسـرواني (2012)، یك مـدل ترموديناميكي ساده براي توصيف رفتار فازي هيدرات‌هاي گازي CH4, C2H6, C3H8, N2, CO2 و تركيب آنها بـه عنـوان مهمان با استفاده از معادله حالت PRSV2 و بدست آوردن پارامترهاي پتانسيل كيهارا57 براي ايـن تركيبـات پيشـنهاد كردنـد. اسلامي منش و همكاران (2012)، يك روش آماری براي ارزيابي داده‌هاي تجربي تعادل فازي هيدرات ساده بيان كردند.
سينتيك تشكيل و تجزيه هيدرات
بررسي‌هاي انجام‌گرفته در مورد اثرات بازدارنده‌ها و تركيبات مختلف در سينتيك تشكيل ‌و تجزيه هيدرات :
گنجي و همكاران (2006)، اثرات سورفكتنت‌هاي آنيوني سديم دو دكيل سولفات (SDS) و سولفونات آلكيـل بنـزن خطي (LABS)؛ سورفكتنت كاتيوني كتيل تري متيل آمونيوم برومايد (CTAB) و سورفكتنت غير‌يوني(ENP58) بر روي تشكيل، تجزيه و ظرفيت ذخيره سازي هيدرات متان را بررسی کردند. گنجي و همكاران (2007)، روش‌هايي از كـاهش نـرخ تجزيـه هيدرات متان تشكيل شده در حضور سديم دو دكيل سولفات(SDS) را بررسی نمودند. تلاقت (2009)، اثـر انـواع معـادلات حالـت براي پيش بيني شرايط تشكيل هيدرات گازي در حضور و عدم حضور بازدارنده‌ها را مقایسه نمودند. تلاقت (2009)، بازدارنده‌هاي سينتيكي در حضور پلي اتـيلن اكسـيد(PEO) و پـروپيلن اكسـيد(PPO) بـراي تشـكيل هيـدرات گـازی را برای عملكرد بهتر بهبود بخشیدند. حيـدريان و همكاران (2009)، به انجام يك كار آزمايشگاهي سيستماتيك براي تعيين اثرات سينرژيك59 بين متانول و پلي وينيـل متيـل اتر به عنوان يك مهاركننده با دوز كم و كشف يك بازدارنده جديد پرداختند.
فخاريان وهمكاران (2011)، اثـرات بيولـوژيكي حلاليت نشاسته سيب زميني در آب بر روي نرخ تشكيل هيدرات متان، ثبات و ذخيره‌سـازي آن‌ به مطالعه پرداختند. مختـاري و پورعبـدالله (2011)، متانول را به‌عنوان يك بازدارنده هيدرات موجود در نفت خام ارزيابي نمود. كشاورز مروجي و همكاران (2012)، اثـر وجود نانو ذرات بر انحلال متان در آب، به منظور افزايش گاز ذخيره‌شده در هيدرات را بررسـي‌نمودند.
مدل هاي سينتيكي ارائه شده براي فرآیند تشكيل و تجزيه هيدرات:
سرشار و همكاران (2010)، به مطالعه تجربي و تئوري سينتيك تشكيل هيدرات متان و مخلوط آن‌ در يك راكتـور جريان برگشتي و توسعه يك مدل رياضي براي فرآیند تشكيل هيدرات بر پايه تبلـور، انتقـال جـرم و ايـده‌هـاي ترمودينـاميكي پرداختند. زارع نژاد و متحدين(2011)، يك مدل فيزيكي براي توصيف هسته زايي ثانويه و كاربرد آن‌ براي تخمين سينتيك تبلور تشكيل هيدرات كربن دي اكسيد ارائه كردند. رحيم پور و همكاران (2011)، در مورد تنظيم نقطـه‌ي شـبنم آب بـراي جلوگيري از تشكيل هيدرات با شبيه سازي و بهينه سازي واحد تعديل نقطه شبنم در پالايشـگاه گـاز بحـث و بررسـي كردنـد.
زارع نژاد و ورامينيان (2011)، يك مدل تعميم يافته سينتيكي ميكروسكوپي بر اساس تغييـرات زمـان پتانسـيل شـيميايي واكنش براي توصيف فرآیند تشكيل هيدرات گازي در سيستم همدما- هم حجم ارائه كردند. محبي و همكاران (2012)، بـه بررسي سينتيك تشكيل هيدرات متان در فرآیند هم فشار و هم حجم در يك راكتور آشفته پرداختند.
مطالعه ساختارهاي مولکولي
مولكول‌هاي آب در حضور يك گاز سبك می‌توانند ساختار بلوري حفره داري را تشكيل دهند كه در آنها مولكـول‌هـاي گاز به دام افتاده‌اند. با توجه به اين ساختار قفسي، هيدرات‌ها جزء طبقه‌ي خارجي‌اند كه Clathrates ناميده مي‌شـوند. شـبكه بلوری به دليل پيوند هيدروژني بين مولكول‌هاي آب صورت مي‌گيرد، اين شبكه توسط مولكـول‌هـاي گـازي كـه خـود را تحـت نيروهاي واندروالسي در حفره هاي شبكه بلور نگه داشته‌اند، پايدار شده است. دو ساختار متفاوت شبكه بلوري به نام ساختارهاي I و II وجود دارد. يكي از ساختارهاي جديد هيدرات، ساختار H مي‌باشد. در ايـن سـاختارها مولكـول‌هـاي آب، تشـكيل چنـد وجهي‌هايي را می‌دهند. در اين زمينه در ايران نيز تحقيقاتي‌صورت‌گرفته است كه به‌صورت زير بيان مي‌شود:
در ابتدا عرفان نيا و همكاران (2010)، كـاربرد شـبيه سـازي ديناميـك مولكـولي (MD) در مطالعـه‌ي سـاختار I هيدرات متان+اتان را بررسي كردند. در اين مقالـه اثـرات متـان بـه همـراه اتـان بـه عنـوان مولكـول مهمـان بـر روي پايـداري ترموديناميكي ساختار I با ارزيابي خواص ترموديناميكي شـرح داده شـده اسـت. پـس از آن‌ عرفـان نيـا و مـدرس (2011)، شبيه سازي ديناميـك مولكـولي (MD) سـاختار H هيـدرات بـا دو مولكـول مهمـان را بررسـي كردنـد. در ايـن مقالـه اثـرات متان+ LMGS60 مولكول‌هاي مهمان دوتايي بـر روي پايـداري ترمودينـاميكي بـراي سـاختار H هيـدرات بـا ارزيـابي خـواص ترموديناميكي شرح داده شده است. همچنين صادقي فر و همكاران (2012)، روش ولف61 را برای هیدرات گازی نوع I متان و کربن دی اکسید به کار بردند. روش ولف براي محاسبه‌ي تعاملات كولمبيك62 در شبیه‌سازی ساختار نوع I هیدرات متان و كربن دي اكسيد پيشنهاد شده است.
خواص فيزيكي – حرارتي
در اين زمينه مطالعات كمي صورت گرفته است و در تنها مقاله موجود، نيكبخت و همكاران (2012)، به مدلسـازي ترموديناميكي شرايط تجزيه هيدرات براي مبردهاي R-141b, R-134a و R-152a پرداختند. در اين نوشتار يك مدل عمومي براي تخمين شرايط تجزيه هيدرات براي مبردهاي فوق ارائه شده است، كه از معادله حالت CPA63 براي مدلسازي فاز مايع و مدل آماری vdWP براي فاز هيدرات استفاده شده است.
مباحث زيست محيطي هيدرات
مباحث زيست محيطي مربوط به هيدرات گازي در دو بخش خلاصه مي‌شود.
اثرات گاز متان بر محيط زيست
متان گاز گلخانه‌اي است كه اثر آن‌ بر گرم شدن زمين حدود 10 تا 20 درصد بيشتر از دي اكسيد كـربن اسـت، با آزاد شدن اين گاز از منابع هيدرات در كف اقيانوس‌ها، مقداري از آن‌ وارد هوا شده و مقداري ديگر در واكنش با آب دريـا تركيبـاتي مثل كربنات‌ها و كربن دي اكسيد توليد مي‌کنند. اين تغيرات شيميايي ايجاد شده در آب دريا و همچنين ورود مقاديري از گـاز‌هاي متان و كربن دي اكسيد سبب گرم شدن و مرگ و مير فـراوان در گونـه‌هـاي جانـداران مي‌شود. در ايـن خصـوص، حيدري و حسن زاده (2013)، با استفاده از مدل دیو جهی64 بيان كردند كه هيدرات گازي در اعماق درياها عامل اصلي بحران‌هاي زيست محيطي است. در ادامه حيدري و همكاران (2008)، با بررسي‌هاي مختلـف، اثـرات آزاد شـدن متـان، از منابع هيدرات طبيعي در كف اقيانوس‌ها از جمله : افزايش متان و دي اكسيد كربن در هوا و افزايش اسيديته و ترکيبات کربنات در آب را بيان كردند.
ذخيره سازي گاز دي اكسيد كربن به شكل هيدرات
كاهش توليد گازهاي گلخانه‌اي مانند دي اكسيد كربن به يك هدف مهم زيست محيطي در سراسر جهان تبديل شـده است. و اين گازها به عنوان يك نگراني عمده در آينده مطـرح هسـتند. در ايـن راسـتا، جداسـازي CO2 در سـازه‌هـاي زمـين شناسي و ذخيره سازي آن‌ به عنوان هيدرات ميتواند راه حلي براي اين مشكل باشد. بسياري از رسوبات اقيانوسی در عمق چند صد متري زير كف اقيانوس شرايط مناسبي براي تشكيل هيدرات CO2 را مهيا مي‌کنند. علاوه بر ايـن، ممكـن اسـت رسـوبات كف اقيانوس شرايطي را ايجاد كنند كه در آن‌ چگالي CO2 مايع بيشتر از چگـالي آب شـده و CO2 مـايع بـه صـورت پايـدار ايجاد شود. در اين زمينه، قنبري و همكاران (2011)، با انجام يك سري شبيه سازي‌هاي عددي به بررسي نحوه‌ي بـه دام انداختن دائم مولكول‌هاي CO2 در عمق چند صد متري از كف اقيانوس، جايي كه تصـور مـي‌شـود ايـن گـاز آسـيب‌ ي بـه اكوسيستم اقيانوس نمي‌زند پرداختند. همچنين ، قنبري و همكاران (2012)، به طور خاص، اثـرات عمـق اقيـانوس و عمـق تزريق CO2 در رسوب نسبت به كف اقيانوس را بررسي كردند. نتايج حاصل از مدلسازي در شرايط پويا نشان مي‌دهد كه اگر عمق اقيانوس و عمق رسوب براي تزريق CO2 به درستي انتخاب شـود، می‌توان حجـم‌زيـادي از CO2 را بـا اطمينـان در رسوبات اقيانوسي دفن كرد.
توسعه هيدرات و كاربردهاي نوين
جداسازي مخلوط هاي گازي
روش جداسازي گازها بر پايه هيـدرات (HBGS65) روش جديـدي اسـت كـه در آن‌ جداسـازي بـر اسـاس تفـاوت در مشخصات گازها و تفاوت در شرايط تشكيل هيدرات براي گازهاي مختلف انجـام مـي‌شـود. در ايـن روش در يـك مخلـوط گازي، ملكول‌هاي گازي كه شرايط مناسب براي تشكيل هيدرات را دارند( مانند متان)، وارد فاز هيدرات شده و سـاير گازهـا در مخلوط گازي باقي مي‌مانند.
محققان تلاش كرده‌اند كه با استفاده از اين تكنولوژي بـه‌عنـوان يـك روش اقتصـادي نسـبت بـه روش‌هاي ديگر، گازهاي با ارزش را از هم جدا كنند. قليپور زنجاني و همكاران (2012)، با اسـتفاده از فرآیند تشـكيل هيدرات از مخلوط سه تايي گازهاي متان، اتان و پروپان به جداسازي و خالص سازي متان و همچنين اثر حضور در محيط متخلخل و تركيب درصد خوراك مورد مطالعه قرار گرفت.
نمك زدايي آب دريا
در اين مبحث تنها يك مقاله يافت شد كه در آن‌، جوانمردي و مشفقيان (2003)، انرژي مورد نياز براي نمك‌زدايـي آب دريا را بر اساس يك فرآیند تشكيل هيدرات پيشنهادي تخمين زده و علاوه بر آن‌ براي آب قابل شـرب توليـد شـده از ايـن روش ارزيابي اقتصادي و برآورد هزينه شده است.
ذخيره سازي و انتقال گاز طبيعي به صورت هيدرات
گاز طبيعي يكي از مهمترين منابع انرژي است كه در مقياس بالا به عنوان ماده‌ي اساسي در بيشتر صنايع مورد استفاده قرار مي‌گيرد. روند رو به رشد مصرف جهاني اين ماده در چند سال اخير به گونه‌اي بوده است كه پيش‌بينـي مـي‌شـود تـا سال 2030 ميلادي به طور متوسط ساليانه 4/2 درصد مصرف جهاني آن‌ افزايش يابد. با توجـه بـه افـزايش تقاضـاي گـاز طبيعي در جهان، نياز به روشي ايمن و اقتصادي براي انتقال گاز از ميدان‌هاي گازي تا فواصل دور احسـاس مـي‌شـود، در ايـن راستا چند سال اخير ذخيره‌سازي و انتقال گاز به شكل هيدرات مورد توجه قرار گرفته است.
اولين بار در ايران ، جوانمردي و همكاران (2004)، به ارزيابي اقتصادي انتقال گاز طبيعي به شكل هيـدرات از بنـدر عسلويه به بازارهاي مختلف جهان پرداختند. همچنين جوانمردي و همكاران (2006)، با امكـان سـنجي و ارزيـابي اقتصـادي انتقال گاز به روش گاز طبيعي مايع(LNG66) بيان كردند كه روشNGH67 نسبت به LNG كمي گرانتر بـوده امّا روشـي راحتتر و ايمن تر است. نجيبي و همكاران (2009)، ارزيابي اقتصادي انتقال گـاز طبيعـي از بنـدر عسـلويه (ميـدان گـازي پارس جنوبي) به بازارهاي بالقوه جهاني، با استفاده از فناوري‌هاي خط لوله(PNG68) گاز طبيعي مايع( LNG)، گاز طبيعـي فشرده(CNG69) و هيدرات گاز طبيعي(NGH) را انجام داده و به مقايسه آنها پرداختند. در شکل ‏21، هزينه انتقال گـاز در فواصل مختلف با روش‌هاي مختلف نشان داده شده است. نتايج نشان ميدهد كه روش PNG براي فاصله هاي كمتر از 7600 كيلومتر كمترين هزينه را داشته و براي فواصل دورتر روش LNG از لحاظ اقتصادي مناسب‌تر است.

شکل ‏21 : هزینه انتقال گاز در فواصل مختلف با روش‌های مختلف
همچنين محمد طاهري و همكاران (2011)، مطالعاتي در مورد بررسي پايداري هيدرات متان در حضور هيدروكسي اتيلن سلولز HEC براي انتقال در فواصل طولاني انجام دادند.
برخي مطالعات صورت گرفته به اثر وجود كربن فعال بر مقدار

پایان نامه
Previous Entries منابع و ماخذ پایان نامه گاز طبیعی، دینامیکی، دی اکسید کربن Next Entries منابع و ماخذ پایان نامه گاز طبیعی، دی اکسید کربن، نفت و گاز