Mô phỏng sự kết tụ và lắng đọng của hydrat trong đường ống CO₂

Tóm tắt

Việc vận chuyển CO₂ qua các đường ống trong hệ thống thu giữ và lưu trữ Carbon (CCS) gặp trở ngại bởi sự hiện diện của các tạp chất, chẳng hạn như nước, có thể dẫn đến sự hình thành hydrate CO₂ trong điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp. Các hydrate này có thể cản trở dòng chảy trong đường ống, dẫn đến kém hiệu quả vận hành, sụt giảm áp suất và giảm hiệu suất truyền nhiệt. Nghiên cứu này sử dụng mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) đã được xác thực để điều tra các cơ chế kết tụ và lắng đọng của hydrate CO₂ trong đường ống. Mô hình hai pha Eulerian-Eulerian được áp dụng, kết hợp với mô hình cân bằng mật độ (PBM) để mô phỏng sự tương tác của các hạt hydrate. Các kết quả nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn đặc tính hình thành hydrate trong các đường ống CO₂.

Từ khóa
hydrate CO₂ vận chuyển qua đường ống lắng đọng CFD mô hình Eulerian-Eulerian kết tụ hydrate

Tài liệu tham khảo

1.
Asian Development Bank. (2015). Roadmap for Carbon Capture and Storage Demonstration and Deployment in China. Available at: https://www.adb.org/sites/default/files/publication/175347/roadmap-ccs-prc.pdf
2.
Jakobsen, J. P., Roussanaly, S., Brunsvold, A., & Anantharaman, R. (2014). A Tool for Integrated Multi-criteria Assessment of the CCS Value Chain. Energy Procedia, 63, 7290-7297.
3.
Englezos, P. (1993). Clathrate Hydrates. Industrial & Engineering Chemistry Research, 32, 1251-1274.
4.
Birkedal, K. A. (2009). Hydrate Formation and CH₄ Production from Natural Gas Hydrates: Emphasis on Boundary Conditions and Production Methods. Environmental Science, Chemistry, Engineering.
5.
Uilhoorn, F. E. (2013). Evaluating the Risk of Hydrate Formation in CO₂ Pipelines. International Journal of Greenhouse Gas Control, 14, 177-182.
6.
Chapoy, A., Nazeri, M., Kapateh, M., Burgass, R., Coquelet, C., & Tohidi, B. (2013). Effect of Impurities on Thermophysical Properties and Phase Behaviour of a CO₂-rich System in CCS. International Journal of Greenhouse Gas Control, 19, 92-100.
7.
Pham, L. H. H. P. (2024). Validation of a model for simulating formation of CO₂ hydrate in pipeline. Vietnam Trade and Industry Review, 23, 206-210.
8.
Drescher, M., Wilhelmsen, Ø., Aursand, P., Aursand, E., de Koeijer, G., & Held, R. (2013). Heat Transfer Characteristics of a Pipeline for CO₂ Transport with Water as Surrounding Substance. Energy Procedia, 37, 3047-3056.