بخشی از مقاله
چکیده
نیاز به گاز طبیعی در سراسر دنیا با کمترین هزینه سبب شده است که یک روش جدید برای ذخیره سازی و حمل گاز طبیعی به شکل هیدرات ظهور یابد. یکی از مهمترین خواص هیدرات که آن را برای این کاربرد بسیار مورد توجه قرار داده است، نسبت گاز به جامد بالا در آن استو اما مشکل اساسی استفاده از هیدرات در صنعت سرعت تولید پایین آن است. برای رفع این مشکل، افزودن مواد بهبود دهنده توسط محققین بسیاری پیشنهاد شده است.
این مواد میتوانند حجم گاز محبوس شده در شبکه هیدرات را افزایش داده، سبب بهبود سرعت تشکیل آن شده و شرایط ترمودینامیکی تشکیل آن را نیز جابه جا نمایند. به طوریکه هیدرات در دمای مورد نظر در فشار پایینتری تشکیل شود. تا کنون استفاده از مواد فعال سطحی به عنوان مواد بهبود دهنده پیشنهاد شده است. رفتار های فازی سیستم در حضور این مواد نسبت به حالت آب خالص دستخوش تغییر میشود.
-1 مقدمه
گاز طبیعی منبع عظیمی از انرژی است و می تواند به عنوان خوراک واحدهای شیمیایی مورد استفاده قرارگیرد . متاسفانه میادین گاز طبیعی معمولا در نقاطی واقع شده اند که کمتر می توانند مورد استفاده قرار گیرند. بیشتر میادین گازی دور افتادمی باشند که در نزدیکی آنها بازاری برای مصرف وجود ندارد و بخاطر موقعیت آن استفاده از خط لوله امکانپذیر نمی باشد. به همین دلیل چند روش دیگر علاوه بر خط لوله برای انتقال گاز طبیعی در نظر گرفته شده است.
این روشها عبارتند از: گاز طبیعی مایع شده - LNG - ، تبدیل گاز به مایعات با ارزش - GTL - ، تبدیل گاز به الکتریسته و انتقال آن - GTW - ، گاز طبیعی فشرده شده - CNG - و بالاخرههیدرات گاز طبیعی . - NGH - هر یک از روشهای مذکور دارای مزایا و معایبی هستند. استفاده ار خط لوله سالهای زیادی است که مورد استفاده قرار میگیرد اما برای مسافت های بیشتر از 2500 کیلومتر اقتصادی به نظر نمی رسد. علاوه بر این استفاده از خط لوله برای مکانهایی مانند دریاها امکانپذیر نمی باشد و همچنین هزینه زیادی صرف عایق کاری لوله ها میگردد. روش LNG قابلیت حمل 600 حجم گاز در یک حجم از خود را دارا میباشد اما برای تولید وانتقال آن باید به دمای 160 درجه سانتی گراد زیر صفر برسیم که احتیاج به ملاحظات ایمنی دارد.
روش CNG احتیاج به فشار 200 اتمسفر دارد و برای انتقال آن باید از مخازن با ضخامت بالا استفاده شود که تاکنون تنها مخازن کوچک برای حمل CNG مورد استفاده قرار گرفته اند. روش GTL نیز که طی فرایند FT - فیشر تروپش - گاز طبیعی را به هیدروکربنهای با ارزش تبدیل می کند اکنون در مرحله تحقیقات قرار دارد. تبدیل گاز طبیعی به هیدرات جامد و انتقال آن از اوایل دهه 90 میلادی مورد توجه قرار گرفت. تعداد زیادی میادین کوچک و متوسط گاز طبیعی در جهان وجود دارد که روشهای معمول مانند LNG برای آنها توجیه اقتصادی ندارد. در آینده که ذخایر بزرگ گاز طبیعی پایان یافتند. مسلما باید به دنبال روشهایی برای برداشتاز این میدانهای کوچک بود. هیدرات گاز طبیعی گزینه ای مناسب برای انتقال گاز می باشد.
-2 کاربرد هیدرات های گازی
هیدرات ها نخستین بار به عنوان عاملی در انسداد لوله های انتقال گاز شناخته شده اند اما امروز مطالعات زیادی روی این ترکیبات انجام شده و کاربردهای مختلفی پیدا کرده است.
-1ذخیره سازی و انتقال گاز طبیعی
-2جذب دی اکسید کربن از هوا
-3فرایند جداسازی از مخلوط گازها
-4مخازن سرمایی.
