بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی بر روی تزریق دی اکسید کربن و گاز ترش به عنوان گاز پایه در فرایند ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن

موضوع تحقیق: عدم تعادل میان عرضه و تقاضا یکی از موانع اصلی در فرایند جایگزین کردن انرژی های تجدید پذیر به جای سوخت های فسیلی است. ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن بدست آمده از منابع تجدید پذیر، روشی مناسب برای ذخیره انرژی حاصل از این منابع است. از طرفی با توجه به آن که در زمان ذخیره زیرزمینی گاز همواره بخشی از آن به عنوان گاز پایه درون مخزن باقی می ماند، توصیه می شود برای کاهش هزینه های عملیاتی این گاز با گازهای ارزان  همچون گاز CO۲ و گاز ترش جایگزین شود. اما در این حالت خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن برداشت شده از مخزن از جمله عواملی هستند که تحت تاثیر قرار می گیرند که امکان کنترل آنها توسط پارامترهای عملیاتی وجود دارد. از این رو در این مطالعه به بررسی آنها پرداخته خواهد شد. روش تحقیق: در این قسمت ابتدا مدل یک مخزن گازی نیمه تخلیه شده توسط شبیه ساز تجاریCMG  ساخته شد و پس از صحت سنجی مدل، از آن به منظور بررسی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. برای این امر پس از تخلیه ی ۵۰% مخزن، به مدت یک سال گاز پایه تزریق شده و سپس برای مدت ۱۰ سال ذخیره سازی هیدروژن صورت گرفت. در این پژوهش تاثیر پارامترهای مدت زمان و نرخ تزریق و تولید هیدروژن، مدت زمان تزریق و زمان ماند گاز پایه، استفاده از گاز ترش به عنوان گاز پایه و درصد H۲S موجود در آن بر روی خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اصلی: نتایج بدست آمده نشان داد افزایش نرخ تزریق و تولید هیدروژن باعث افزایش خلوص و ضریب بازیافت آن می شود. کاهش دوره تزریق و افزایش دوره برداشت موجب کاهش خلوص و افزایش ضریب بازیافت هیدروژن میشود، مشروط بر اینکه دوره برداشت از دوره تزریق بیشتر نشود. افزایش زمان تزریق گاز پایه و فاصله زمانی بین تزریق و ذخیره سازی، به خلوص و بازیافت هیدروژن کمک می کند. همچنین، در ترکیب گاز پایه، افزایش سهم H۲S به بالای ۷۰% در ترکیب گاز پایه، خلوص و بازیافت هیدروژن را به ترتیب حدود ۲ و ۳ درصد کاهش می دهد که این امر امکان استفاده از H۲S را به عنوان گاز پایه تایید می کند.

بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی بر روی تزریق دی اکسید کربن و گاز ترش به عنوان گاز پایه در فرایند ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن Keywords:

Underground hydrogen gas storage , Cushion gas , Sour gas , Renewable energy , Energy storage , ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن , گاز پایه , گاز ترش , انرژی تجدید پذیر , ذخیره انرژی