پديد آورنده :
شهبازيان، محمد
عنوان :
بررسي آزمايشگاهي توليد متان از هيدرات گازي با روش جايگزيني دي‌اكسيدكربن درحضور نانوذرات
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي نفت (مخازن هيدروكربوري)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 69 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميدرضا شاهوردي
توصيفگر ها :
هيدرات گازي , جايگزيني , متان , دي اكسيدكربن , سوسپانسيون , تحريك حرارتي , كاهش فشار
استاد داور :
عليرضا خزعلي، روح اله هاشمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/01/22
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/01/30
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، براي افزايش توليد متان از هيدرات گازي، تركيب روش‌هاي تحريك حرارتي و كاهش فشار با جايگزيني در يك راكتور حجم ثابت مورد بررسي قرار گرفت. همچنين براي افزايش انتقال حرارت و جرم در لايه هيدرات از سوسپانسيون نانوذره اكسيدروي و نانوذره رس مونت‌موريلونيت در آب استفاده شد. در هردو روش جايگزيني به كمك كاهش فشار و جايگزيني به كمك تحريك حرارتي هنگام استفاده از سوسپانسيون نسبت به آب خالص افزايش محسوسي در توليد متان مشاهده شد. استفاده از سوسپانسيون اكسيدروي در غلظت‌هاي 500، 1000، وppm 1500، ميزان توليد متان را در روش جايگزيني به همراه كاهش فشار نسبت به استفاده از آب خالص از 5.61 درصد به ترتيب به مقدار 9.75، 13.62 و 14.97 درصد افزايش داد؛ و همچنين ميزان ذخيره‌سازي دي¬اكسيدكربن در فاز هيدرات را از مقدار 48/38 درصد براي آب خالص به 60.24، 60.82 و 66.84 درصد افزايش داد. سوسپانسيون رس مورد استفاده در روش تركيب جايگزيني و كاهش فشار نيز بهبود در هردو پارامتر توليد متان و ذخيره‌سازي دي¬اكسيدكربن را نشان داد. به گونه‌اي كه براي سوسپانسيون 300، 500 و ppm 800 ميزان بازدهي توليد متان به ترتيب 8.07، 11.90 و 13.20 درصد و ميزان ذخيره‌سازي گاز دي¬اكسيدكربن 54.41، 55.83 و 57.23 درصد ثبت شد.
در تركيب روش‌هاي جايگزيني و تحريك حرارتي هنگام استفاده از سوسپانسيون ppm 1500 نانوذره اكسيدروي افزايش بيش از 66 درصدي نسبت به آب خالص مشاهده شد. همچنين ميزان ذخيره¬سازي دي¬اكسيدكربن در روش جايگزيني به همراه كاهش فشار و سوسپانسيون افزايش73.70 درصدي نسبت به استفاده از آب خالص را در پي داشت.
چكيده انگليسي :
In this research, for increasing methane production from gas hydrate, two combinations of the CO2-CH4 gas replacement, thermal stimulation and depressurization methods were employed in a constant volume reactor. Besides, a suspension of ZnO Nanoparticles and suspension nano clay montmorillonite were used to increase heat and mass transfer during replacement process. In both combined methods, Nanoparticles enhanced the Methane production.
The methane production from a combination of gas replacement and depressurization method was improved from 5.61% to 9.75, 13.62 ad 14.97% respectively in the presence of 500, 1000, 1500 ppm of ZnO nanofluid compared to pure water. Also, storage of carbon dioxide in the hydrate phase from 38.48% for pure water increased to 60.24, 60.82 and 66.84%. The clay suspension used in the replacement and depressurization methods also improved both methane production and carbon dioxide storage. For 300, 500 and 800 ppm suspension, the methane production efficiency was 8.07, 11.90 and 13.20%, respectively, and the carbon dioxide storage was 54.41, 55.83 and 57.23%, respectively.
The methane production enhancement was observed to be 66% using ZnO suspension in the gas replacement/thermal stimulation combined method compared to pure water. further, ZnO Nanoparticles suspension compared with pure water led to carbon dioxide storage enhancement up to 73.70% in the gas replacement-depressurization combined method.
استاد راهنما :
حميدرضا شاهوردي
استاد داور :
عليرضا خزعلي، روح اله هاشمي
