Engineering of carbon sequestration and enhanced gas recovery for underground hydrogen storage (CSEGR-UHS)

diplomski rad

• Naslov: Engineering of carbon sequestration and enhanced gas recovery for underground hydrogen storage (CSEGR-UHS) : master's thesis
• Naslov (hrvatski): Numeričko modeliranje sekvestracije ugljikovog dioksida uz tercijarno pridobivanje plina za podzemno skladištenje vodika (CSEGR-UHS) : diplomski rad
• Autor: Filip Vodopić
• Mentor: Domagoj Vulin (mentor)
• Mentor: Hakan Alkan https://orcid.org/0000-0003-1358-5813 (pomoć pri izradi, neposredni voditelj)
• Član povjerenstva: Domagoj Vulin (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Daria Karasalihović Sedlar (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Bruno Saftić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Rudarsko-geološko-naftni fakultet; (Zavod za naftno-plinsko inženjerstvo i energetiku); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-06-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Rudarstvo, nafta i geološko inženjerstvo; Naftno rudarstvo

Sažetak

The new concept of carbon sequestration and enhanced gas recovery for underground hydrogen storage (CSEGR-UHS) is numerically investigated and the results are presented. The essence of the concept is to use carbon dioxide (CO2) from CSEGR as a cushion gas for UHS in a depleted gas reservoir. Based on experimental data from the literature Peng Robinson equation of state is chosen as most representative one. Molecular diffusion is modelled via diffusion coefficients, while kinematic dispersion is modelled by alternative approach of implementing the alpha factors. Moreover, impact of perforation position is examined along with low permeability blocks throughout the reservoir. Sensitivity analysis is conducted to observe the impact of CO2 injection and production pressure with diffusion coefficients on the feasibility of the process. Furthermore, a possible surface facility for CSEGR-UHS is presented. In addition, a simplistic energetic and financial analysis of the CSEGR-UHS concept is presented. Finally, impact of bacteria activity is observed along with modelling of the growth kinetics in order to quantitatively describe the potential of methanation from CO2 and hydrogen.

Sažetak (hrvatski)

Novi koncept sekvestracije ugljikovog dioksida uz tercijarno pridobivanje plina za podzemno skladište vodika (CSEGR-UHS) je numerički ispitan uz prikaz rezultata. Bit koncepta je iskorištavanje ugljikovog dioksida iz CSEGR faze kao plinskog jastuka u UHS-u u iscrpljenom plinskom ležištu. Temeljem eksperimentalnih podataka iz literature, Peng Robinsonova jednadžba stanja je odabrana kao najreprezentativnija. Molekularna difuzija modelirana je pomoću koeficijenata difuzije, dok je kinematička disperzija modelirana alternativnim pristupom implementacije alfa faktora. Nadalje, ispitan je utjecaj položaja perforacija zajedno sa slabopropusnim zonama koje se rasprostiru ležištem. Provedena je i analiza osjetljivosti kako bi se promotrio utjecaj tlaka utiskivanja CO2, tlaka proizvodnje sa koeficijentima difuzije na izvodljivost procesa. Također, prikazano je moguće postrojenje za CSEGR-UHS. Nadalje, prikazana je jednostavna energetska i financijska analiza CSEGR-UHS koncepta. Naposlijetku, analiziran je i utjecaj aktivnosti bakterija zajedno sa modeliranjem rasta bakterija kako bi se kvantitativno opisao potencijal metanacije iz ugljikovog dioksida i vodika.

• Ključne riječi: carbon sequestration and enhanced gas recovery (CSEGR); CCS; underground hydrogen storage (UHS); molecular diffusion; kinematic dispersion; tNavigator; CMG STARS
• Ključne riječi (hrvatski): sekvestracija ugljikovog dioksida uz tercijarno pridobivanje plina (CSEGR); CCS; podzemno skladište vodika (UHS); molekularna difuzija; kinematička disperzija; tNavigator; CMG STARS
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:169:966002
• Studijski program: Naziv: Naftno rudarstvo; smjerovi: Opće naftno rudarstvo, Energetika, Zaštita okoliša u naftnom rudarstvu; Smjer: Opće naftno rudarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka naftnog rudarstva (mag. ing. petrol.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-06-12
• Javna napomena: E-mail osobe za kontakt: [e-mail]
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-11-23 13:14:52