مدل سازی و شبیه سازی جایگزینی گاز دی اکسید کربن در هیدرات متان جهت استحصال گازمتان

منابع عظیمی از گاز طبیعی متان به صورت هیدرات در رسوبات کف اقیانوس وجود دارد. مکانیزم های مختلفی جهت تجزیه هیدرات و بازیابی گاز طبیعی از منابع کف اقیانوس پیشنهاد شده است که از جمله مهمترین آنها می توان به فرآیند کاهش فشار، افزایش دما و تزریق مواد شیمیایی اشاره نمود. یکی از جدیدترین روش های ارائه شده در دهه اخیر، استفاده از گاز دی اکسید کربن برای جایگزینی در هیدرات متان و استحصال گاز متان است. بدین طریق می توان علاوه بر آزاد سازی و بهره گیری از گاز متان، اثرات گلخانه ای ناشی از دی اکسید کربن را کاهش داد. در این قاله، ضمن مدل سازی سینتیک فرآیند جایگزینی، به شبیه سازی و بررسی اثر پارامترهای مختلف از جمله فشار کل سیستم، کسر مولی اولیه دی اکسید کربن و ضریب نفوذ گاز متان در لایه هیدرات بر میزان کسر مولی متان آزاد شده در فاز گاز اقدام و با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی تطابق بسیار مناسبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند. نتایج نشان دادند که کسر مولی متاند در فاز گاز با کاهش فشار سیستم و افزایش کسر مولی اولیه دی اکسید کربن در فاز گاز، بیشتر خواهد شد. همچنین، افزایش حدود 3 برابری ضریب نفوذ متان در لایه هیدرات منجر به افزایش 32 درصدی در کسر مولی متان آزاد شده در فاز گاز گردید.

کلیدواژه ها:

هیدرات ، متان ، دی اکسید کربن ، جایگزینی ، سینتیک