پيش بيني شرايط تشكيل هيدرات گازي در محيط متخلخل با استفاده از روش رگرسيون ماشين بردار پشتيبان

كارشناسي ارشد

چكيده گاز طبيعي از منابع عظيم، پاك، ارزان و پركاربرد حال حاضر جهان به¬شمار مي¬رود و مصرف آن در سراسر جهان رو به افزايش است. مفهوم هيدرات¬هاي گازي از سال¬هاي بسيار دور به¬دليل مشكلاتي كه در صنعت فرآورش گاز طبيعي ايجاد مي¬كرده است، مورد توجه بوده است. در سال¬هاي اخير، ديدگاه¬هاي جديدي در مورد هيدرات¬هاي گاز مطرح و توسعه يافته¬اند. در دهه-هاي اخير، موضوع استخراج گاز طبيعي از هيدرات¬ها مورد توجه واقع شده است و همين مطلب سبب كشف لايه¬هاي عظيم هيدرات در لايه¬هاي منجمد اعماق اقيانوس¬ها گرديده است. ذخاير گاز طبيعي در هيدرات¬هاي گازي واقع در سرتاسر جهان در آب¬هاي عميق و در نواحي قطبي در بيش از 220 منبع هيدرات گازي بيش از 21 كاريليون متر مكعب (1015) تخمين زده شده است. به همين منظور، دانستن شرايط تعادلي تشكيل و تجزيه هيدرات به منظور برداشت هرچه بيشتر از اين منابع عظيم انرژي بسيار مهم است. از جمله كاربردهاي بسيار مهم استفاده از هيدرات¬هاي گازي در محيط¬هاي متخلخل بعد از بحث مربوط به استفاده از گاز به دام افتاده در اين ساختارها، كاربرد آن¬ها در ذخيره¬سازي گازهاي گلخانه¬اي به¬ويژه گاز دي¬اكسيدكربن است. در رساله حاضر، به بررسي امكان استفاده از روش ماشين بردار پشتيبان براي پيش¬بيني شرايط تجزيه هيدرات گازي خالص متان، اتان، پروپان و دي¬اكسيدكربن در محيط¬هاي متخلخل و رسوبات دريايي پرداخته شده است. نتايج مناسب بدست آمده از مدل¬سازي در مقايسه با مدل-هاي ترموديناميكي موجود، نشان¬دهنده كارايي ابزار ماشين بردار پشتيبان در پيش¬بيني فشار تجزيه هيدرات است. در اين مدل¬سازي، فشار تعادلي تشكيل هيدرات¬هاي متان، اتان، پروپان و دي¬اكسيدكربن به-عنوان خروجي شبكه و دماي تشكيل هيدرات به¬عنوان ورودي شبكه مورد استفاده قرار گرفته¬اند. در اينجا، تعداد 183 داده تعادلي تشكيل هيدرات گازي مورد استفاده قرار گرفته است كه 30 % داده¬ها براي ارزيابي دقت شبكه آموزش داده شده بكار گرفته شده است و با ميانگين خطاي پيش¬بيني فشار تعادلي تشكيل هيدرات متان 37/0 %، اتان 72/1 % ، پروپان 57/0% و دي-اكسيدكربن 47/2 براي قسمت آموزش و آزمون الگوريتم، نشان¬دهنده دقت و اعتبار مدل ارائه شده مي¬باشد. براي افزايش بازدهي مدل و بهينه كردن مقادير پارامترهاي مدل از الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. واژه‌هاي كليدي: هيدرات گازي، تعادل فازي، ماشين بردار پشتيبان، محيط متخلخل، مدل-سازي

188537

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها

دكتر محمدتقي صادقي