26192

بررسي عملكردي و فني-اقتصادي ادغام سامانه جداسازي و ذخيره‌سازي كربن با سامانه ازدياد برداشت نفت در راستاي كاهش انتشار و بهره‌وري از گاز كربن دي‌اكسيد

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي- انرژي- محيط زيست

1397

1400/11/20

روح اله احمدي

روح الدين ميري

دانشكده فناوري هاي نوين

گاز كربن دي‌اكسيد به علت بيشترين انتشار نسبت به گازهاي ديگر در اتمسفر مهم‌ترين گاز گلخانه‌اي محسوب مي‌شود. جداسازي و ذخيره‌سازي كربن (CCS) امروزه به‌عنوان پروژه‌هاي جديدي براي كاهش انتشار كربن دي‌اكسيد انجام مي‌شوند. اين پروژه‌ها داراي سه مرحله اصلي هستند كه عبارت‌اند از: 1- جداسازي كربن ( از منابع توليدكننده مختلف)، 2- انتقال آن، 3- و درنهايت نگه‌داري آن به‌صورت دائمي در اعماق تشكيلات و صخره‌هاي زير زمين. البته در مرحله سوم در كنار ذخيره‌سازي، استفاده فراواني از كربن جداسازي شده مي‌توان انجام داد. در ايران نيز با توجه به منابع نيروگاهي و نفتي در دسترس و هم‌چنين ارائه رويكرد مديريت انتشار كربن لزوم پياده‌سازي و امكان‌سنجي اين پروژه‌ها و شناسايي منابع توليدكننده بالقوه بيش‌ازپيش احساس مي‌شود. لذا با پياده‌سازي اين پروژه‌ها ضمن توجه به استفاده و بهره‌وري از كربن جذب‌شده و توليد محصول يا ارزش‌افزوده، اولويت‌هاي اصلي محيط‌زيستي يعني مديريت انتشار كربن نيز تحقق مي‌يابد. در اين پروژه، مطالعه فني- اقتصادي بر جنبه‌هاي احداث سيستم جذب و جداسازي كربن در نيروگاه‌ها و هم‌چنين امكان‌سنجي و مقايسه استفاده از كربن در صنعت نفت تحت عنوان ازدياد برداشت نفت با ذخيره‌سازي و انهدام كربن، به‌عنوان اولين مطالعه سيستماتيك ادغام جذب و جداسازي كربن با بهره‌وري از آن در ايران انجام‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه اگرچه پروژه‌هاي جذب و جداسازي كربن در نيروگاه‌ها هزينه‌بر هستند، اما در شرايط فعلي دنيا اجراي آن‌ها جهت كنترل تغييرات اقليمي يك ضرورت اجتناب‌ناپذير است. بنابراين، بايد به مسئله بهره‌وري از كربن جذب‌شده در كنار پروژه‌هاي جذب و جداسازي در مقياس نيروگاه توجه ويژه داشت. از اين حيث مي‌توان پروژه‌هاي ازدياد برداشت نفت را به دليل وجود بيشترين منابع و پتانسيل در ايران، بهترين گزينه ادغام سازي با پروژه‌هاي جذب و جداسازي كربن در نيروگاه كه مي‌تواند تعادل اقتصادي و هزينه – فايده را جهت پياده‌سازي فراهم كند، معرفي نمود. در همين راستا، نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه مقدار بهينه هزينه الكتريسيته در دو حالت انهدام و ازدياد برداشت نفت به ترتيب برابر 24/91 و 20/82 دلار به ازاي مگاوات ساعت است و هم‌چنين، هزينه جذب كربن دي‌اكسيد در مقدار بهينه 68/02 دلار به ازاي تن به‌دست‌آمده است كه تقارن و نسبيت خوبي نسبت به مقدار به‌دست‌آمده در موارد مطالعه شده در ايالات‌متحده دارد.

1400/12/15

Operational Investigation and Techno – Economic Evaluation of Carbon Capture and Storage Projects Integration Considering CO2 Utilization (EOR), Sequestration, and Emissions Reduction

2/9/2023 12:00:00 AM

CO2 is the most essential Greenhouse Gas due to its higher emission than other GHGs in the atmosphere. Carbon Capture and storage (CCS) are now being undertaken as new projects to reduce carbon dioxide emissions. These projects have three main stages: 1- Separation of carbon (from different sources of production), 2- Transportation, 3- And finally its permanent storage in the depths of the formation. Of course, in the third stage, a lot of separated carbon can be utilized in addition to storage. In Iran, due to the available power generation and oil resources, and also the establishing the carbon emissions management approach, the necessity of fulfillment and feasibility study of these projects and identifying the potential generating sources is felt more than ever. Therefore, by implementing these projects, while considering carbon utilization and added value production, the main environmental priorities, namely the management of carbon emissions, are also realized. In this project, the Techno-Economic Analysis on the aspects of the construction of carbon capture and storage system in power plants and a feasibility study of carbon utilization in the oil industry as Enhanced Oil Recovery (EOR) with carbon storage and sequestration as the first Systematic CCS Integration Study in Iran has been conducted. The results indicate that although CCS projects at power plants scale are not quite costly-effective. However, in the world status quo, their implementation to control climate change is an inevitable necessity. Therefore, peculiar attention should be paid to the captured carbon utilization. From this point of view, EOR projects, due to the existence of the most resources and potential in Iran, can be introduced as the optimum option for integration with carbon capture and storage projects at the power plants, which can provide economic balance and cost-benefit for the completion of capture technologies. In this regard, the results indicate that the optimal amount of Cost of Electricity in the two modes of geological storage and EOR is $ 24.91 and $ 20.82 per MWh, respectively. Also, the cost of CO2 capture is optimally obtained at $ 68.02 per tonne, which has good symmetry and relativity to the obtained results in the US case studies.

جذب و جداسازي كربن , انتشار كربن دي‌اكسيد , مطالعه فني- اقتصادي , ازدياد برداشت نفت , ذخيره‌سازي و انهدام كربن , تغييرات اقليمي

Carbon Capture and Storage (CCS) , CO2 Emissions , Techno-Economic Analysis , Enhanced Oil Recovery (EOR) , CO2 Storage and Sequestration , Climate Change

Soroush Roghani

Rouhollah Ahmadi