مدلسازی و بررسی شرایط فیزیکی تشکیل هیدرات در لولههای انتقال گاز |
1-15-4 هیدرات گازی و شیرین سازی آب دریا 21
1-15-5 جدا سازی دی اکسید کربن دریایی.. 22
1-15-6 ذخیره و انتقال گاز طبیعی.. 22
1-16 کریستال هیدرات در محیط زیست… 23
1-17 راههای جلوگیری از تشکیل هیدرات… 23
1-18 اثر افزودنیها بر تشکیل هیدرات… 24
1-19 عوامل بازدارنده تشکیل هیدراتها 26
1-19-1 بازدارندههای ترمودینامیکی.. 27
1-19-2 بازدارندههای سینتیکی.. 28
1-19-3 بازدارندههای ضدتجمی یا ضد کلوخه ای.. 29
1-19-4 مواد افزودنی که هیدراتها را در یکی از ساختارهای I، II یا H پایدار میکند. 30
2……….. فصل دوم : تاریخچه و تحقیقات انجام شده در مورد هیدرات گازی
2-1 تاریخچه کشف هیدرات… 31
2-2 پیشینه تحقیق در ایران. 32
2-2-1 مطالعات پایه. 33
2-2-1-1 تعادلات فازی.. 33
2-2-1-1-1 مطالعات تجربی.. 33
2-2-1-1-2 مطالعات تئوری.. 35
2-2-1-2 سینتیك تشكیل و تجزیه هیدرات… 36
2-2-1-3 مطالعه ساختارهای مولکولی.. 37
2-2-1-4 خواص فیزیكی – حرارتی.. 38
2-2-2 مباحث زیست محیطی هیدرات… 38
2-2-2-1 اثرات گاز متان بر محیط زیست… 38
2-2-2-2 ذخیره سازی گاز دی اكسید كربن به شكل هیدرات… 39
2-2-3 توسعه هیدرات و كاربردهای نوین.. 39
2-2-3-1 جداسازی مخلوط های گازی.. 39
2-2-3-2 نمك زدایی آب دریا 40
2-2-3-3 ذخیره سازی و انتقال گاز طبیعی به صورت هیدرات… 40
2-2-3-4 ذخیره سازی انرژی گرمایی.. 41
2-2-4 اكتشاف و بهره برداری منابع طبیعی هیدرات گازی.. 41
2-2-5 تحلیل آماری.. 42
2-3 پیشینه تحقیق در خارج از ایران. 42
2-4 نمودارهای فازی برای طبقه بندی هیدراتها 44
2-5 روشهای محاسباتی دستی برای پیشبینی تشکیل هیدرات… 44
2-5-1 روش وزن مخصوص گاز. 45
2-5-2 روش ثابت تعادلی K. 46
2-5-3 روش بیلی- ویچرت… 47
2-5-4 دیگر روابط همبستگی.. 47
2-5-4-1 ماکاگون. 47
2-5-4-2 کوبایاشی و همکاران. 48
2-5-4-3 مطیعی 48
2-5-4-4 کسترگارد و همکاران. 48
2-5-4-5 تولر و مخاطب… 49
2-6 روشهای رایانهای برای پیشبینی تشکیل هیدرات… 49
2-6-1 تعادل فازی.. 49
2-6-2 واندروالس و پلاتیو. 51
2-6-3 پاریش و پراسنیتز. 51
2-6-4 انجی و رابینسون. 52
3……….. فصل سوم : بررسی روشهای بازدارنده در تشکیل هیدرات
3-1 روش تحقیق.. 53
3-2 مرحله قبل از پیدایش هیدرات… 54
3-2-1 نمزدایی از گاز طبیعی.. 54
3-2-1-1 نمزدایی از طریق گلایکول. 55
3-2-1-1-1 جاذبهای مایع. 55
3-2-1-1-2 گلایکولها 56
3-2-1-1-3 توصیف فرآیند. 56
3-2-1-2 غربالهای مولکولی.. 57
3-2-1-2-1 توصیف فرآیند. 58
3-2-1-3 تبرید 59
3-2-1-3-1 توصیف فرآیند. 59
3-3 تشکیل هیدرات حین شروع پدیده 60
3-4 تشکیل هیدرات با پیدایش مستمر پدیده 65
3-4-1 دینامیک سیالات عددی پژوهش… 66
3-4-1-1 مراحل آنالیز جریان به کمک نرم افزار کامسول. 67
3-4-1-2 پیش پردازش…. 67
3-4-1-3 حل عددی میدان جریان. 68
3-4-1-4 پس پردازش نتایج.. 69
3-4-1-5 نکات مهم در شبیه سازی عددی جریان. 70
3-4-1-6 چگونگی شبیه سازی عددی جریان. 71
3-4-1-7 مشکلات عمده 72
3-4-1-8 خطاها 72
3-4-2 تئوری و فرمولاسیون. 73
3-4-2-1 معادلات Mixture Model, Laminar Flow.. 73
3-4-2-2 معادلات Laminar Flow.. 76
3-4-2-3 معادلات Heat Transfer in Fluid. 76
3-4-2-4 معادلات Transport of Diluted Species 77
3-4-3 محاسبات تبخیر ناگهانی.. 77
3-4-4 مدل سازی و شرح مسئله. 78
3-5 مرحله بعد از پیدایش هیدرات… 84
3-5-1 انتخاب بازدارنده برتر. 88
4……….. فصل چهارم : تجزیه و تحلیل دادهها (یافتهها)
4-1 مبارزه با هیدرات با استفاده از گرما و فشار. 92
4-1-1 کاهش فشار. 92
4-1-2 استفاده از گرما 93
4-1-3 اتلاف گرما از یک خط لولۀ مدفون. 94
4-1-3-1 سهم سیال. 95
4-1-3-2 سهم لوله. 95
4-1-3-3 سهم زمین.. 96
4-1-3-4 ضریب کلی انتقال حرارت… 96
4-1-3-5 حرارت منتقل شده 96
4-2 مبارزه با هیدرات با استفاده از مقاومت های انتقال حرارت و انتقال جرم. 97
4-2-1 انتقال جرم. 97
4-2-2 انتقال حرارت… 98
4-3 نتایج شبیه سازی مدل. 99
4-4 نتایج شبیه سازی شبکه انتقال گاز. 111
4-5 انتخاب بازدارنده برتر. 117
5……….. فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نمزدایی گاز. 121
5-2 مقاومتهای انتقال جرم و حرارت هیدرات… 122
5-3 مدل سازی قطاعی از لوله دارای هیدرات… 123
5-4 شبکه انتقال گاز. 125
5-5 انتخاب بازدارنده برتر. 126
پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………….128
یک مطلب دیگر :
منابع و مأخذ …………………………………………………………………………………………………..129
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 3‑1 : محاسبات تبخیر ناگهانی سیستم متان- آب در دمای 274 کلوین.. 77
جدول 3‑2 : محاسبات تبخیر ناگهانی سیستم اتان- آب در دمای 274 کلوین.. 77
جدول 3‑3 : محاسبات تبخیر ناگهانی سیستم پروپان- آب در دمای 274 کلوین.. 78
جدول 3‑4 : خواص گوشت لوله از جنس Stainless Steel 79
جدول 3‑5 : خواص آب درون لوله به صورت پراکنده 79
جدول 3‑6 : خواص گاز درون لوله به صورت پیوسته (گاز متان) 79
جدول 3‑7 : شرایط مرزی برای جریان سیال. 79
جدول 3‑8 : شرایط مرزی برای فاز پراكنده 79
جدول 3‑9 : مشخصات جریان مخلوط در درون لوله. 79
جدول 3‑10 : ورودی خواص سیال و ذرات جامد پراكنده به نرم افزار. 80
جدول 3‑11 : شرایط مرزی برای جریان سیال. 80
جدول 3‑12 : ورودی شرایط سیال آرام داخل لوله به نرم افزار. 80
جدول 3‑13 : دادههای ورودی انتقال حرارت به نرم افزار. 81
جدول 3‑14 : شرایط مرزی برای انتقال حرارت داخل لوله. 81
جدول 3‑15 : دادههای ورودی مومنتوم به نرم افزار. 81
جدول 3‑16 : شرایط مرزی برای غلظت گونه گازی (متان CA) داخل لوله. 81
جدول 3‑17 : مشخصات مش بندی شبکه لوله. 82
جدول 3‑18 : مشخصات حل کننده شبیه سازی.. 82
جدول 3‑19 : تفکیک کنندههای مسئله برای اعتبار سنجی حل کننده 82
جدول 3‑20 : دادههای ورودی خط ایستگاه S003. 84
جدول 3‑21 : دادههای ورودی خط ایستگاه S001. 84
جدول 3‑22 : دادههای خروجی خط ایستگاه D001. 84
جدول 3‑23 : ترکیبات ورودی خط S003 به همراه ترکیب درصدهای مولی.. 84
جدول 3‑24 : ترکیبات ورودی خط S001 به همراه ترکیب درصدهای مولی.. 85
جدول 3‑25 : شرایط فیزیکی و محیطی لولههای انتقال گاز شبکه. 86
جدول 3‑26 : ترکیبات گازی لاوان. 88
جدول 3‑27 : تزریق مواد بازدارنده شیمیایی در ابتدای خط انتقال گاز (حالت 1) 90
جدول 3‑28 : تزریق مواد بازدارنده شیمیایی در انتهای خط انتقال گاز (حالت 1) 91
جدول 3‑29 : تزریق مواد بازدارنده شیمیایی در ابتدای خط انتقال گاز (حالت 2) 91
جدول 3‑30 : تزریق مواد بازدارنده شیمیایی در انتهای خط انتقال گاز (حالت 2) 91
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 2‑1 : نمودار نیمه لگاریتمی رشد انتشارات هیدرات در قرن بیستم. 32
نمودار 2‑2 : تعداد مقالات چاپ شده در سالهای مختلف… 42
نمودار 3‑1 : تغییرات ارتفاع در خط L005. 85
نمودار 3‑2 : تغییرات ارتفاع در خط L006. 85
نمودار 3‑3 : تغییرات ارتفاع در خط L008. 86
نمودار 3‑4 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده MeOH با درصد وزنی مختلف… 88
نمودار 3‑5 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده NaCL با درصد وزنی مختلف… 88
نمودار 3‑6 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده KBr با درصد وزنی مختلف… 89
نمودار 3‑7 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده Na2SO4 با درصد وزنی مختلف… 89
نمودار 3‑8 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده NaF با درصد وزنی مختلف… 89
نمودار 3‑9 : منحنی تشکیل هیدرات برای بازدارنده KCL با درصد وزنی مختلف… 90
نمودار 4‑1 : مقایسه نتایج تجربی و مدلسازی غلظت فاز پراکنده برای مقطع 5/1 متری ورودی.. 100
نمودار 4‑2 : مقایسه غلظت فاز جامد حاصل از مدلسازی، در مقطعی ثابت در زمانهای مختلف… 101
نمودار 4‑3 : توزیع سرعت محوری در زمانهای 01/0 ،1/0 و 1 ثانیه پس از برقراری جریان. 101
نمودار 4‑4 : توزیع غلظت فاز جامد مدلسازی در دو سرعت ورودی 0.061 m/s و 0.029 m/s 102
نمودار 4‑5 : مقایسه نتایج تجربی و مدلسازی کسرحجمی فاز پراکنده در مقطع پایین لوله. 103
نمودار 4‑6 : مقایسه نتایج تجربی و مدلسازی غلظت فاز پیوسته در مقطع پایین لوله. 103
نمودار 4‑7 : مقایسه نتایج تجربی و مدلسازی غلظت فاز پراکنده در مقطع پایین لوله. 104
نمودار 4‑8 : تغییرات دما در طول لوله در سه مقطع اصلی.. 108
نمودار 4‑9 : تغییرات فشار در طول لوله در سه مقطع اصلی.. 108
نمودار 4‑10 : تغییرات کسر حجمی فاز پراکنده در طول لوله در سه مقطع اصلی.. 109
نمودار 4‑11 : تغییرات سرعت مخلوط در طول لوله در سه مقطع اصلی.. 109
نمودار 4‑12 : تغییرات دما در قطر لوله در دو مقطع میانی.. 109
نمودار 4‑13: تغییرات فشار در قطر لوله در دو مقطع میانی.. 110
فرم در حال بارگذاری ...
[پنجشنبه 1399-08-01] [ 08:26:00 ق.ظ ]
|