مدل سازي جايگزيني دي اكسيد كربن در ساختار هيدرات گازي متان

در اين تحقيق، يك مدل سينتيكي جديد براي پديده جايگزيني متانكربن دي اكسيد در ساختار هيدرات هاي گازي پيشنهاد شده است. جايگزيني متانكربن دي اكسيد روشي پيشنهادي براي توليد از مخازن هيدرات متان است كه در نتيجه آن توليد متان و ذخيره كربن دي اكسيد به صورت همزمان اتفاق مي افتد. اين مدل بر اساس مكانيسم پيشنهادي براي پديده جايگزيني در يك فاز دوغابي از هيدرات متان ارائه شده است. براساس اين مدل، تجزيه هيدرات متان و تشكيل هيدرات كربن دي اكسيد به صورت همزمان اتفاق مي افتد. بنابراين پارمترهاي سينتيكي تشكيل هيدرات كربن دي اكسيد و تجزيه هيدرات متان به صورت آزمايشگاهي محاسبه شده و به صورت توابعي از دما و فشار برازش شده اند. بررسي اثر شرايط عملياتي برروي بازده جايگزيني نشان مي دهد كه بازده جايگزيني در فشارهاي پايين تر و دماهاي بالاتر بيشتر مي باشد. اين رفتار نشان مي دهد كه مكانيسم كنترل كننده سرعت براي پديده جايگزيني در ساختار هيدرات، تجزيه هيدرات متان است، زيرا سرعت تجزيه هيدرات در دماهاي بالاتر و فشارهاي پايين تر بيشتر مي باشد. بر اساس نتايج حاصل از اين مدل در دماي 278.15 درجه كلوين با افزايش فشار از 55 بار تا 65 بار، بازده جايگزيني 15.78 تا 8.80 كاهش پيداكرده است. همچنين در دماي 280.15 در جه كلوين با افزايش فشار از 60 با تا 70 بار بازده جايگزيني از 26.89 تا 15.91 كاهش يافته است. در فشار يكسان 60 بار بازه جايگزيني در دماهاي 280.15 كلوين و 278.15 كلوين به ترتيب 20.96 و 11.59 مي باشد.