پایان نامه هیدرات های گازی مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۱۱۱  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه هیدرات های گازی نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

فهرست مطالب

چکیده:   ۱
مقدمه :   ۲
تعریف:   ۳
تاریخچه:   ۵
الف) گاز تقطیر زغال سنگ:   ۸
ب) گاز فقیر یا گاز هوا :   ۹
ج) گاز آب:   ۹
د) گاز آب کربور شده:   ۱۰
ه) گاز کوره بلند:   ۱۰
و) گاز تصفیه خانه نفت:   ۱۱
گاز طبیعی :   ۱۱
تکنولوژی هیدرات:   ۱۴
دلایل اهمیت هیدرات های گازی:   ۱۶
مروری بر هیدرات های گاز:   ۲۲
هیدرات ها :   ۲۴
شرایط تشکیل هیدرات:   ۲۵
خواص هیدرات ها:   ۲۵
هیدرات های گاز نواحی یخ زده و قطبی:   ۲۶
هیدراتهای گاز دریایی:   ۲۷
ارزیابی منابع هیدرات گاز:   ۲۸
هیدراتهای گازی جایگزینی برای نفت و گاز:   ۳۰
تولید گاز از هیدراتهای گاز:   ۳۱
حوادث خطوط اصلی انتقال:   ۳۴
حوادث ایستگاه های تقویت فشار:   ۳۶
حوادث شبکه های گازرسانی :   ۳۸
نشت یابی و کنترل آن :   ۴۰
(۳) روش های نشت یابی:   ۴۳
نشت لوله های انتقال دهنده:   ۴۵
گازیاب ها :   ۴۶
الف) نظارت بر لوله های روکار از لحاظ وجود نشت های احتمالی.   ۴۷
گازها و مواد خطرناک تاسیسات گازی :   ۴۹
هیدروژن سولفوره :   ۵۰
ترکیبات گوگردی :   ۵۱
۱) ) اکسیدهای گوگردی:   ۵۱
(۲)ئیدروژن سولفوره:   ۵۲
اکسیدهای کربن :   ۵۴
مرکاپتان ها:   ۵۶
سولفور آهن:   ۵۷
تزریق گاز :   ۵۸
روش مستقیم:   ۵۹
روش غیر مستقیم:   ۵۹
اصول ایمنی در تزریق :   ۶۰
تخمین نادرست میزان ذخایر گازمخازن:   ۶۳
تکنولوژی تبدیل گاز طبیعی به هیدراتهای گازی جهت انتقال :   ۶۳
هیدراتهای گازی چگونه و کجا تشکیل می شوند :   ۶۳
اثرات مخرب هیدراتهای گازی در دریاها :   ۶۴
تحقیقات جهانی هیدراتهای گازی  :   ۶۵
ذخائر زیر زمینی نفت و گاز :   ۶۶
استخراج گاز :   ۶۸
ترکیبات گاز طبیعی خام :   ۶۸
مشخصات و مزیتهای گاز طبیعی :   ۷۰
فرآورش گازطبیعی:   ۷۳
تفکیک گاز و نفت :   ۷۴
گاز همراه با نفت:   ۷۴
.   ۷۵
گاز محلول در نفت خام:   ۷۵
(۱) تفکیک مایعات گازی :   ۷۶
۲) ) حذف دی اکسیدکربن و سولفور :   ۸۱
روش های نامعمول استخراج گاز :   ۸۹
فعالیتهای پژوهشی بین المللی :   ۱۰۱
نتیجه گیری :   ۱۰۳
منابع:   ۱۰۶

چکیده:

ذخایر نفت و گاز یکی از مهمترین منابع تامین انرژی جهان هستند در این مقاله در ابتدا با ارائه مطالبی درباره گاز و، ضمن معرفی “هیدرات گازی” و ارایه تاریخچه‌ای در مورد آن، به بیان اهمیت و مخاطرات احتمالی آن پرداخته شده است و گذر کوتاهی بر یکی از جایگزین های احتمالی نفت و گاز یعنی هیدرات گازی داشته ایم.

مقدمه :

ذخایر نفت و گاز یکی از مهمترین منابع تامین انرژی جهان هستند.فراورده های پتروشیمی هم اهمیت این دو را صد چندان میکنند.ولی این ذخایر تا چه مدت دوام خواهد داشت؟ آیا روزی تمام خواهند شد؟اگر این اتفاق بیفتد  چه باید کرد؟ آیا جایگزینی برای این دو وجود دارد ؟هر روز که می گذرد شواهد بیشتری را به همراه می اورد که ما در حال روبرو شدن با یک اضطرار جهانی هستیم . اضطرار تمام شدن ذخایر نفتی جهان که مسلما” جهان را در بحران فرو خواهد برد .البته نفت به  یکباره تمام نخواهد شد بلکه تولید نفت مطابق یک منحنی زنگوله ای شکل تغییر خواهد کرد. ابتدا تولید نفت افزایش می یابد و پس از گذر از راس منحنی ( پیک) سیر کاهشی می یابد .  این مقاله گذر کوتاهی بر یکی از جایگزین های احتمالی نفت و گاز یعنی هیدراتها داشته ایم.امیدوارم این مقاله بتواند اطلاعات خوبی در زمینه ی هیدراتهای گازی دراختیار شما قرار دهد و اغاز خوبی برای مطالعات بعدی باشد.

تعریف:

هیدرات گازی یک جامد بلوری است که در آن مولکول­های گاز توسط مولکول­های آب احاطه شده­اند. جامدهای کریستالی هستند که در آن مولکولهای گازی در بین قفسه ای از پیوندهای هیدروژنی مولکولهای آب محبوس می باشند که به دلیل اختلاط آب و مولکولهای گازی در شرایط خاص فرایندی تشکیل می گردند.

گازهای زیادی هستند که ساختار مناسبی برای تشکیل هیدرات دارند که از آن جمله می­توان به دی­اکسیدکربن، سولفید هیدروژن و هیدروکربن‌های با تعداد کربن کم اشاره نمود. هیدرات‌های گازی که اکثراً در بستر دریاها تشکیل می­شوند، غالباً از نوع هیدرات متان هستند. این ماده که از آن به عنوان “یخ شعله­ور” یاد می­شود، حاوی مقدار بسیار زیادی گاز متان است و مکان تشکیل آن معمولاً رسوب کف اقیانوس‌ها و مناطق قطبی دائماً منجمد می­­باشد.

هیدرات گازی در دما و فشار محیط رسوبات کف اقیانوس‌ها و در مناطق با عمق بیش از ۵۰۰ متر تشکیل می­شود.

در این فشار و در دماهایی بالاتر از دمای پایدار یخ، هیدرات گازی کاملاً پایدار است. همچنین در مناطق دایماً منجمد قطبی، این ماده به صورت ترکیب با یخ­های محیط، به مقدار زیادی یافت می­شود.

هیدرات‌های گازی حاوی مقادیر بسیار زیادی از گاز هستند، به طوریکه از آنها با عنوان “عصاره گاز” نام برده می­شود. متلاشی‌شدن یک حجم از هیدرات متان در فشار یک اتمسفر، حدود ۱۶۰ حجم گاز متان تولید می­کند. یک تخمین محافظه‌کارانه، نشان می­دهد که مقدار متان موجود در هیدرات­های گازی کشف شده در جهان، حاوی حدود ۱۰۰ گیگاتن کربن است که این مقدار تقریباً دو برابر مقدار کل کربن موجود در سوخت‌های فسیلی در کره زمین است.

 تاریخچه:

هیدرات گازی در سال ۱۸۱۱ میلادی توسط همفری دیوی، هنگام تولید حباب‌های گاز کلر در آب سرد به روش آزمایشگاهی کشف گردید. در سال ۱۸۳۲، مایکل فارادی اولین فرمول شیمیایی را برای هیدرات گازی ارائه کرد که در آن یک مولکول گاز توسط ده مولکول آب احاطه شده بود. در سال ۱۹۳۴ وقتی اولین خط لوله گاز طراحی شده و مورد بهره­برداری قرار گرفت، پدیده گرفتگی لوله به وسیله ذرات جامد هیدرات گاز توسط هایمر اشمیت در آمریکا مطرح گردید. متعاقب این پدیده، تکنیک جلوگیری از تشکیل این ماده در لوله‌های نفت و گاز و فرایندی برای نم‌گیری از جریان گاز شکل گرفت. در سال ۱۹۵۹ مبانی ترمودینامیکی هیدرات گازی توسط واندر والس مورد مطالعه قرار گرفت و تبیین گردید.

در طول دهه­های ۶۰ تا ۹۰ میلادی به موازات پژوهش­های بیشمار در مورد هیدرات، تحقیقات وسیعی در زمینه کشف منابع هیدرات گازی در رسوبات کف دریا و مناطق قطبی صورت گرفت. در سال ۱۹۹۸ کار مشترک محققین آمریکایی، ژاپنی و کانادایی، منجر به کشف منبع عظیمی از هیدرات گازی در مناطق قطبی شمال کانادا گردید که در آن به ازای هر کیلومتر مربع از سطح منبع، حدود چهار میلیارد متر مکعب گاز ذخیره شده بود.

از دهه ۹۰ میلادی تاکنون کشورهای آمریکا، ژاپن، هندوستان و کانادا با اختصاص بودجه قابل توجهی، برنامه تحقیقاتی طولانی‌مدتی را در زمینه هیدرات­های گازی شروع کرده­اند.

 گاز:

منشا سوختهای گازی متفاوت است. برخی به طور طبیعی وجود دارند و برخی دیگر از تغییر شکل سوختهای مایع و یا جامد تهیه می شوند. سازنده ی اصلی مفید آنها هیدروژن ٬ اکسید کربن و متان است و گاهی هیدروکربورهای سنگین تر مانند اتان و پروپان نیز در آنها وجود دارد. در گاز سوختنی همواره مقداری گاز بی اثر مانند ازت و گاز کربنیک نیز موجود است. سوختهای گازی را به دو دسته سوختهای گازی طبیعی و سوختهای گازی ساختگی تقسیم می کنند. سوختهای گازی طبیعی شامل گازهای:

 (۱) طبیعی که از رگه های نفتی وهمراه آنها به دست می آید.

۲) ) گریزو که از معادن زغال سنگ متصاعد می شود و بیشتر دارای متان است. گاهی کمی اتان و گازهای بی اثر مانند CO۲ و N۲ نیز در آن وجود دارد.

سوختهای گازی ساختگی شامل انواع زیر است:

الف) گاز تقطیر زغال سنگ:

سازنده ی اصلی این گاز متان و هیدروژن است ولی مقدار کمی آن وجود دارد. قدرت گرمایی آن حدود ۴۲۰۰ تا ۴۵۰۰ کیلوکالری بر متر مکعب است. این گاز را سابقا به نام گاز روشنایی یا گاز شهر می نامیدند ولی امروزه گاز شهر محتوی گاز آب گاز فقیر گاز روغن و یا گاز طبیعی است.

ب) گاز فقیر یا گاز هوا :

این گاز از گاز کردن کک ویا زغال سنگ توسط هوا و یا مخلوط هوا و کمی بخار آب تهیه می شود. اگر فقط هوا بر روی سوخت جامد بدمند گاز حاصل محتوی CO است که به وسیله ی CO۲ و N۲ رقیق شده است و قدرت گرمایی آن نزدیک به ۱۰۰۰ کیلو کالری بر متر مکعب است. غالبا به هوای دمیده شده کمی بخار آب اضافه می کنند که در این صورت گاز حاصل محتوی مقداری هیدروژن نیز بوده و قدرت گرمایی آن به ۱۲۰۰ تا ۱۳۰۰ کیلوکالری بر متر مکعب می رسد. اگر به جای کک زغال سنگ قیر دار که غنی از مواد فرار است به کار برند قدرت گرمایی گاز حاصل به حدود ۱۵۰۰ تا ۱۸۰۰ کیلوکالری بر متر مکعب می رسد. در این صورت گاز دارای متان و بخارات گودرون که قابل فشرده شدن است می باشد.

ج) گاز آب:

از گاز کردن کک ویا زغال سنگ به وسیله ی بخار آب و یا مخلوط بخار آب و اکسیژن گاز آب حاصل می شود. این گاز محتوی CO ٬ H۲ و کمی CO۲ است و به عنوان سوخت و مخلوط با گازهای دیگر و یا به عنوان ماده ی اولیه برخی سنتز ها به کار می رود و به همین جهت آنرا گاز سنتز نیز می نامند. قدرت گرمایی آن حدود ۲۵۰۰ تا ۲۸۰۰ کیلوکالری بر متر مکعب است.

د) گاز آب کربور شده:

این گاز مخلوط گاز آب و گاز روغن است و از تبخیر مقداری از محصولات نفتی در گاز آب حاصل از گازوژن به دست می آید. محصولات نفتی در اثر حرارت تجزیه شده و مواد حاصل به گاز آب اضافه می شود. با تغییر دادن جنس مواد روغنی و شرایط کراکینگ می توان نوع محصول را کنترل کرد.

ه) گاز کوره بلند:

این گاز شبیه گاز فقیر است زیرا از اثر هوا بر کک در کوره ی بلند به وجود می ایدو مقدار هیدروژن آن بسیار کم است. قدرت گرمایی آن ۸۰۰ تا ۹۰۰ کیلوکالری بر متر مکعب است.

و) گاز تصفیه خانه نفت:

در اثر تقطیر و کراکینگ محصولات نفتی نیز گازی شبیه به گاز طبیعی به دست می اید

گاز طبیعی :

گاز طبیعی غالبا همراه نفت است و نفت را از درون خاک به طرف چاه های استخراج می راند. هنگام بالا رفتن مخلوط نفت و گاز در چاه ها گاز آن آزاد شده و مخلوط را به بالای چاه می برد. در نفتهای که از گاز اشباع نشده اند و فقط تحت فشار آب قرار دارند مقدار گاز حل شده کمتر و در نفتهای فوق اشباع مقدار گاز بیشتر است. همچنین رگه هایی وجود دارد که فقط دارای گاز طبیعی است و نفت ندارد.

قسمت اعظم گاز طبیعی از متان تشکیل شده و غیر از متان هیدروکربورهای گازی دیگر از C۲ تا C۴ با مقادیر متفاوت و همچنین هیدروکربورهای بالاتر نیز در آن وجود دارد. گاز طبیعی ممکن است خشک و یا مرطوب باشد.گازهای خشک مقداری کمتر از ۱۳.۴ سانتی متر مکعب بنزین در هر متر مکعب گاز دارا می باشند.

بنزین گازهای مرطوب حدود ۴۰.۲ سانتی متر مکعب بر متر مکعب گاز است.گازهای طبیعی گاهی علاوه بر هیدروکربورها محتوی CO۲ ٬ H۲ S ٬ H۲ O ٬ O۲ ٬ N۲ و He نیز می باشند. بین این ناخالصی ها H۲ O ٬ H۲ S و CO۲ نا مطلوب هستند. مثلا آب با هیروکربورهای گازی تولید هیدراتهای متبلوری می کند که دارای ترکیب پیچیده بوده و در حین انتقال گاز به صورت بلورهایی شبیه برف ویا یخ در لوله ها و شیرها می بندد و راه عبور گاز را مسدود می کند.

باید توجه داشت که بوتان نرمال و هیدروکربورهای بالاتر هیدرات جامد تشکیل نمی دهند. به همین دلیل بایستی گاز طبیعی را قبل از انتقال خشک نمایند. اگر گاز طبیعی دارای CO۲ و H۲ S باشد بایستی انها هم حذف شوند زیرا باعث خوردگی می شوند. خشک کردن باید به حدی باشد که نقطه ی شبنم گاز زیر پایین ترین درجه حرارت مسیر گاز باشد.

عوامل خشک کننده به صورت مایع یا جامد مصرف می شوند. از بین خشک کننده های جامد اکسید الومینیوم فعال شده و یا بوکسیت فعال شده بیش از همه به کار می رودو نقطه ی شبنم را بیش از ۵۰ درجه سانتی گراد پایین می برد. برای تصفیه ی کردن مقادیر زیاد گاز از روش پیوسته به نام هیپرسورپسیون استفاده می کنند در این روش زغال فعال از وراء یک سری ظرف پایین می رود در ظرف اول و در اولین مرحله زغال سرد می شود سپس زغال وارد منطقه ی جذب سطحی شده و مواد مضر بر روی آن جذب سطحی می شوند. زغال از مناطق دیگری می گذرد که در آنها به تدریج هیدروکربورهای جذب شده را پس می دهد و به این طریق محصولات نسبتا خالص به دست می آید.

تکنولوژی هیدرات:

هیدرات گازی، یک جامد بلوری است که درآن مولکول های آب مولکول های گاز را احاطه کرده اند. گازهای زیادی وجود دارند که ساختار مناسبی برای تشکیل هیدرات دارند که از آن جمله می توان به دی اکسیدکربن، سولفیدهیدروژن و هیدروکربن های با تعداد کربن کم اشاره کرد.هیدرات های گازی که بیشتر در بستر دریاها تشکیل می شوند، بیشتر از نوع هیدرات متان هستند. این ماده که از آن به عنوان «یخ شعله ور» یاد می شود، دارای مقدار بسیار زیادی گازمتان و مکان تشکیل آن معمولاً رسوب کف اقیانوس ها و مناطق قطبی همیشه منجمد است. از خاصیت هیدرات می توان برای انتقال گاز نیز سود جست. شرایط تشکیل هیدرات عبارتند از: فشار و دمای مناسب، وجود مولکول آب و وجود مولکول گاز.

هیدرات گازی به طورطبیعی در دما و فشار محیط رسوبات کف اقیانوس دما و درمناطق با عمق بیش از۵۰۰ متر تشکیل می شود. در این فشار و در دماهایی بالاتر از دمای پایدار یخ، هیدرات گازی کاملاً پایدار است. همچنین درمناطق همیشه منجمد قطبی، این ماده به صورت ترکیب با یخ های محیط، به مقدار زیادی یافت می شود. هیدرات گازی را درسال۱۸۱۱ میلادی «همسفری دیوی»، هنگام تولید حباب های گاز کلر درآب سرد به روش آزمایشگاهی کشف کرد. درسال۱۸۳۲، مایکل فارادی نخستین فرمول شیمیایی را برای هیدرات گازی ارائه کرد که در آن یک مولکول گاز به وسیله ده مولکول آب احاطه شده بود. درسال۱۹۴۳ وقتی اولین خط لوله گاز طراحی شده بهره برداری شد، پدیده گرفتگی لوله به وسیله ذرات جامد هیدرات گاز ازسوی هایمراشمیت درآمریکا مطرح شد.

به دنبال این پدیده، تکنیک جلوگیری از تشکیل این ماده در لوله های نفت وگاز و فرآیندی برای نم گیری از جریان گاز شکل گرفت. درسال۱۹۵۱واندرووالس مبانی ترمودینامیک هیدرات گازی را مطالعه و تبیین کرد. از دهه۹۰ میلادی تاکنون کشورهای آمریکا، ژاپن، هندوستان و کانادا با اختصاص بودجه چشمگیری، برنامه تحقیقاتی طولانی مدتی را در زمینه هیدرات های گازی آغاز کرده اند.

دلایل اهمیت هیدرات های گازی:

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.