Naturgasshydrat: Fundamentale aspekter og praktiske implikasjoner

Mål
Målet er å gi studentene detaljert kunnskap om den fysiske og termodynamiske natur av hydrater slik man møter dem som et industriellt problem men også frå den siden av hydrater som utgjør en energikilde, kjelde til global oppvarming og potensiell geomekanisk risiko.

Innhald

Emnet gir ein fundamental gjennomgong av naturgasshydratar m.h.t. strukturar og tilhøyrande implikasjonar for termodynamisk stabilitet under ulike termodynamiske forhold og i ulike situasjonar av sameksistens med andre faser. Moderne teorier for initiering av hydrat og kinetikk for vidare vekst blir vektlagt og eksemplifisert v.h.a. simuleringar. Emnet gir også ein gjennomgong av sentrale industrielle problemstillingar der danning av hydrat kan være eit potensielt problem. Ulike strategiar for reduksjon av problem med hydratdanning blir også drøfta. Hydratreservoar og strategier for utvinning av desse.

Studenten skal ved avslutta emne ha følgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studentene

• kan analysere konkrete situasjoner i et industrianlegg der det kan være fare for hydrat dannelse
• kan vurdere ulike tiltak for å forhindre hydratdannelse
• vet hvordan man kan beregne maksimalt tillatt vann i en gass for å unngå hydrat dannelse
• kan vurdere om hydrat kan oppnå likevekt med sameksisterende faser eller ikkje
• forstår hydrater i natur og vet hvordan disse hydratene kan produseres for å gi energi
• vet hvordan hydrat kan smelte i naturlige reservoar og gi lekkasjer av metan til sjø og luft
• kjenner til hvorfor geomekaniske ustabiliteter forårsaket av hydrat smelting oppstår

Ferdigheiter

Studentene

• beherskar analyse av komplekse multifase-systemer mht likevekt eller ikkje-likevekt
• kan termodynamikk knyttet til hydrat dannelse, smelting og hydrat ikkje-likevekt
• kan analysere konkrete prosessanlegg mht kritiske punkter for hydratdannelse og beste lokale tiltak for å forhindre problemer
• kan delta i prosjekter knytter til naturlige hydratforekomster og gjennomføre tilhørende termodynamiske analyser

Generell kompetanse
Studentene

• forstår hvordan hydrat dannes, smelter og omstruktureres i samspill med andre faste faser og fluid faser både i industrielle situasjoner og for hydrater i natur.