تخمین شرایط تعادلی تشکیل هیدرات متان در حضور بازدارنده های ترمودینامیکی به كمك الگوریتم ماشین بردار پشتیبان

توضیحات

چکیده

در این مقاله الگوریتم ماشین های بردار پشتیبان (Support Vector Machine-SVM) بعنوان مدلي جهت پیش بیني شرایط تعادلي تشكیل هیدرات متان در حضور بازدارنده های ترمودینامیكي نمک های CaCl2 ،NaCl ، NaCl+KClو آب دریا با %53وزني نمک مورد استفاده قرار گرفته است. در این مدلسازی فشار تعادلي تشكیل هیدرات متان بعنوان خروجي شبكه و دما و درصد وزني مقدار بازدارنده در این شرایط بعندوان ورودی- های شبكه مورد استفاده قرار گرفته اند. در اینجا تعداد 252داده تعادلي تشكیل هیدرات گازی مورد استفاده قرارگرفته است که %20داده ها برای ارزیابي دقت شبكه آموزش داده شده بكار  گرفته شده است و با میانگین خطای پیش بیني فشار تعادلي تشكیل هیدرات متان %3/513برای قسمت آموزش و آزمون الگوریتم نشان- دهنده دقت و  اعتبار مدل ارائه شده ميباشد.

 

مقدمه

هیدرات گازی ذرات یخ مانندی است که از ترکیب آب و مولكول های میهمان ایجاد ميشود. پیوندهای هیدروژني در میان مولكول های آب، با ایجاد حفره هایي  تشكیل ساختماني شبكه ای را میدهند. تشكیل ذرات کریستالي هیدرات یكي از مشكلات اساسي در صنایع گازی در مراحل تولید، انتقال و فرآیندها  ميباشد که سبب انسداد خطوط لوله، تجهیزات و پایین آمدن سطح ایمني ميشود. حضور گازهای سبک هیدروکربني و غیر هیدروکربني سبب ميشود  شرایط جهت تشكیل هیدرات مهیا گردد. وقتي مولكول های میهمان هم اندازه با فضاهای ایجاد شده در بین ذرات آب باشند، در این فضاها قرار گرفته،  توسط نیروی واندروالس محبوس شده و تشكیل هیدرات گازی ميدهند و از این طریق سبب پایداری کریستال هیدرات ميشود. پس برای تشكیل هیدرات  وجود آب ، فشار بالا و دمای پایین در حضور مواد تشكیل دهنده هیدرات مانند متان، اتان و دی اکسید کربن الزایست.  از طرف دیگر اضافه کردن موادی مانند اتانول و یا نمک هایي از قبیل ،CaBr2 ،KBr ،NaBr ، NaCl, CaCl2, KCl MgCl2و K2CO3بعنوان مهار کننده ،از تولید هیدرات های گازی جلوگیری مينماید. در نیم قرن گذشته، مدل های ترمودینامیكي مختلفي برای محاسبه خواص تعادلي فازی سیستم های هیدرات گازی، ارائه شده است.

 

 

ABSTRACT

In this paper, Support Vector Machine (SVM) algorithm has been used as a model for predicting the equilibrium conditions for the formation of methane hydrates in the presence of thermodynamic inhibitors of CaCl2, NaCl, NaCl + KCl salts and sea water with 53% . In this modeling, the equilibrium pressure of methane hydrate formation as the network output and temperature and the weight percentage of deterioration in these conditions, are used for network inputs. Here, the number of 252 equilibrium data for the formation of gas hydrates is used, of which 20% of the data are used to evaluate the accuracy of the trained network, and with the average prediction error of equilibrium pressure prediction of methane hydrate formation of 513.3% for the training and testing section of the algorithm The accuracy and validity of the proposed model.

INTRODUCTION

The gas hydrates are ice particles that are created from the combination of water and guest molecules. Hydrogen bonds between water molecules create holes in the formation of a network. Formation of hydrated crystalline particles is one of the major problems in gas industry in the stages of production, transfer and processes, which causes blockage of pipelines, equipment and lowering of the level of safety. The presence of light hydrocarbon and non-hydrocarbon gases causes the formation of hydrate conditions. When the guest molecules are equally spaced with spaces created by particles of water, they are placed in these spaces, sealed by the van der Waals force and form the gas hydrates, thereby making the crystalline hydrate stable. So, for the formation of hydrate, there is water, high pressure and low temperature in the presence of hydrate forming materials such as methane, ethane and carbon dioxide. On the other hand, the addition of substances such as ethanol or salts such as CaBr2, KBr, NaBr, NaCl, CaCl2, KCl MgCl2 and K2CO3 as inhibitors prevents the production of gas hydrates. In the last half century, various thermodynamic models have been presented to calculate the fuzzy equilibrium properties of gas hydrate systems.

Year: 2013

Publisher : Second National Gas Hydrate Conference of Iran

By : Javad Sayyad Amin, Sepideh Ali Mohammadi

File Information: persian Language/ 10 Page / size: 669 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1392

ناشر : دومین همایش ملی هیدرات گازی ایران

کاری از : جواد صیاد امین، سپیده علی محمدی

اطلاعات فایل : زبان فارسی / 10 صفحه / حجم : KB 669

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود