بررسي اثر فشار بر زمان القا و ميزان مول هاي متان جذب شده در فرآيند تشكيل هيدرات شبه كلاتريت در سيستم آب + TBAC+ متان

The Effect of Pressure on Induction Time and the Amount of Methane Consumed During Hydrate Formation Process for the System of Water + TBAC + Methane

زمان القا و ميزان مصرف گاز دو مشخصه مهم در بررسي هاي سينتيكي تشكيل هيدرات هاي گازي هستند. در كار حاضر اين دو مشخصه سينتيكي در فرآيند تشكيل هيدرات در سيستم هاي آب+ متان و آب + متان + تترا ان- بوتيل آمونيوم كلرايد (TBAC) بررسي شد. آزمايش هاي سينتيكي مورد نظر در حضور سه محلول آبي با غلظت هاي 0، 3 و 5% از TBAC و در دماي K 278/15 و دو فشار (6/5 و MPa 8) انجام شد. نتايج آزمايش هاي انجام شده نشان داد استفاده از TBAC زمان القاي تشكيل هيدرات متان را به ميزان قابل توجهي كاهش مي دهد. به طوري كه استفاده از 5% از اين نمك در فشار MPa 8، زمان القا را از min 437 به min 3 كاهش داد. همچنين حضور TBAC باعث افزايش مقدار مصرف گاز متان در فرآيند تشكيل هيدرات در min 700 ابتدايي فرآيند شد. استفاده از 3% از TBAC در فشار MPa 8 ميزان مصرف گاز را 47/09% نسبت به آب خالص افزايش داد. بررسي هاي انجام شده بر روي اثر فشار بر زمان القا و ميزان مصرف گاز در سيستم آب+ متان + TBAC نشان داد با افزايش فشار از 6/5 تا MPa 8، زمان القاي تشكيل هيدرات كاهش و ميزان مصرف گاز متان افزايش مي يابد. به طوري كه در محلول با غلظت 3% از TBAC زمان القا از min 41 به min 4/12 كاهش و ميزان مصرف گاز از 20/98 به mmol/mol of solution 28/29 افزايش يافت.

Induction time and the amount of gas consumed, two important kinetic parameters in gas hydrate formation process, were investigated for the systems of water + methane and water + TBAC + methane, in this research. In order to study the effect of TBAC on the kinetics of methane hydrate formation, three aqueous solutions of TBAC with concentrations of (0, 3, and 5) wt% were prepared. The experiments were carried out (or done) in a 169 cm3 batch reactor and at a temperature of 278.15 K and initial pressures of (6.5 and 8) MPa. The results showed that adding TBAC decreases the induction time of hydrate formation process. The utilization of TBAC with concentration of 3 wt% at 8 MPa decreases the induction time from 437 min to 3 min and increases the amount of gas consumed during hydrate formation %47.09, compared to pure water. The experimental results showed that by increasing the pressure form 6.5 MPa to 8 MPa, the induction time of methane hydrate formation decreases, and the amount of methane consumed increases. In addition, by increasing the pressure form 6.5 MPa to 8 MPa in aqueous solution of TBAC with concentration of 3 wt%, the induction time decreases from 41 min to 4.12 min and the amount of methane consumed increases from 20.98 mmol/mol of solution to 28.29 mmol/mol of solution