عنوان

شبیه سازی تزریق هیدروژن در یک مخزن گازی تخلیه شده به منظور ذخیره سازی گاز هیدروژن

Number

۴۹۹۱پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Title Proper

شبیه سازی تزریق هیدروژن در یک مخزن گازی تخلیه شده به منظور ذخیره سازی گاز هیدروژن

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

سهیل صحراگرد

Name of Publisher, Distributor, etc.

صنعتی سهند

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۲

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۰۰ص.

Other Physical Details

مصور، جدول، نمودار

Accompanying Material

CD

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی نفت- مخازن هیدروکربوری

Date of degree

۱۴۰۲/۰۶/۰۱

Text of Note

ذخیره¬سازی زیرزمینی هیدروژن در مخازن گازی تخلیه¬شده امروزه دارای اهمیت برجسته ای برای مباحث تامین پایدار انرژی است. با توجه به اینکه عمده تجربیات در زمینه¬ی هیدروژن مربوط به کارهای مشابه در حوزه ذخیره¬سازی گاز طبیعی و کربن دی اکسید است، چالش¬هایی در ذخیره¬سازی هیدروژن با توجه به تفاوت خواص فیزیکی و شیمیایی این گاز با گازهای دیگر وجود دارد. در این بین، مطالعات شبیه سازی می¬تواند دیدی مناسبی نسبت به فرایندهای دخیل در ذخیره¬سازی زیرزمینی هیدروژن و نیز نحوه تاثیر گذاری پارامترهای مختلف مخزنی فراهم نماید. بدین منظور، در این پژوهش ذخیره¬سازی زیرزمینی هیدروژن در یک مخزن گازی تخلیه¬شده مطالعه شده و طی بررسی سناریوهای مختلف تزریق، نقش گاز پایه در بازتولید نهایی هیدروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. سه گاز متان، نیتروژن و کربن دی اکسید به عنوان گاز پایه در شبیه¬سازی استفاده شد. همچنین اثر پارامترهایی از قبیل میزان دبی¬ در چرخه¬های تزریق و تولید هیدروژن، اختلاط گازهای پایه و عملیاتی و تاثیر آن بر بازتولید و خلوص هیدروژن تولید شده و نیز پارامترهای نفوذ مولکولی و انحلال گاز هیدروژن مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که استفاده از گازهای پایه نیتروژن و متان می¬تواند باعث افزایش ۶ الی۹ درصدی در بازتولید نهایی هیدروژن نسبت به تزریق در حالت مبنا (بدون حضور گاز پایه در مخزن) شود، که در این بین حضور نیتروژن به عنوان گاز پایه بیشترین افزایش بازتولید هیدروژن را نتیجه داد. همچنین با توجه به اهمیت خلوص گاز هیدروژن برای مصارف تامین انرژی، بیشترین خلوص هیدروژن در تزریق با گاز پایه نیتروژن حاصل شد در حالی که کمترین خلوص در حضور گاز پایه کربن دی اکسید حاصل شد. با توجه به خواص مولکولی سه گاز پایه استفاده شده، نتایج نشان داد که رخداد نفوذ مولکولی بیشتر از فرایند انحلال در هدر رفت هیدروژن نقش دارد. در انتها نیز تاثیر پارامتر به دام اندازی گاز در قالب پدیده هیسترزیس (hysteresis)برای بهترین سناریو (تزریق با گاز پایه نیتروژن) در نظر گرفته شد که نتایج حاصله بیانگر کاهش ۱۲/۱ درصد در بازتولید نهایی هیدروژن بود.

Text of Note

The underground hydrogen storage in Depleted gas reservoirs is very important for the balance of energy resources today. Considering that the majority of experiences in the field of underground hydrogen storage are related to the storage of natural gas and carbon dioxide, challenges in hydrogen storage due to the difference in the physical and chemical properties of hydrogen gas with the mentioned gases There is. For this reason, simulation with different software can provide us with a better view of the underground storage of hydrogen and also investigate various parameters in the tank. In this study, the underground hydrogen storage in a Depleted gas reservoir has been investigated and the role of base gas in the final reproduction of hydrogen has been investigated in different scenarios.The three base gases methane, nitrogen and carbon dioxide were used in the simulation, as well as the optimal injection and production flow rates in the injection and production cycles, the mixing of the base and operational gases and its effect on the reproduction and purity of the produced hydrogen. The parameters of molecular diffusion and Solubility were evaluated, after examining the results, it was found that the use of nitrogen and methane base gases can increase the final hydrogen production by 6-9% compared to injection in the base state, which is among the three gases. The base used in nitrogen gas showed the greatest increase in reproduction.Also, considering the importance of the purity of hydrogen gas for different uses of this gas, the highest purity of hydrogen was observed in injection with nitrogen base gas and the lowest purity was observed in injection with carbon dioxide base gas, and according to the molecular diffusion of the three base gases used, it was determined that Molecular diffusion plays a greater role in hydrogen loss than Solubility. At the end, the effect of gas trapping parameter (hysteresis) was also considered for the best scenario (injection with nitrogen base gas) and the output of the software showed a decrease in the final hydrogen production by 1.12%

Variant Title

simulation of hydrogen injection in a Depleted gas reservoir for hydrogen gas storage.

ذخیره‌سازی زیرزمینی گاز

شبیه سایزی

گاز پایه، گاز عملیاتی

مخازن گازی تخلیه‌شده

Subject Term

ذخیره‌سازی زیرزمینی گاز، هیدروژن، شبیه سایزی، گاز پایه، گاز عملیاتی، مخازن گازی تخلیه‌شده

Subject Term

Underground hydrogen storage, Underground Gas Storage, hydrogen, Cushion gas and Working gas, Depleted gas reservoir.

صحراگرد، سهیل

Entry Element

سیم‌جو

Entry Element

چهاردولی

Part of Name Other than Entry Element

، محمد

Part of Name Other than Entry Element

، محمد

Relator Code

استاد راهنما

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

صنعتی سهند

Country

ایران

Agency

دانشگاه صنعتی سهند

Call Number

نفت، ۲۰۱۶۱، ۱۴۰۲

p

TF

92029

a

Y