一个综合的实验和模拟研究,用于从天然气储生产地下H2的可行性
Bennet Nii Tackie-Otoo1, Mohamed Mahmoud1, Mobeen Murtaza2
1Petroleum Engineering Department, College of Petroleum Engineering and Geosciences, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia.
ACS omega
|June 23, 2025
概括
在天然气储中进行现场气 (H2) 生产是有希望的,但也面临着挑战. 实验产量低于模拟,表明需要催化剂和更高的温度,以有效地生产清洁能源.
科学领域:
- 能源科学 能源科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 地质工程是地质工程.
背景情况:
- 越来越多的能源需求和环境问题推动着寻找可持续的 (H2) 生产方法.
- 目前的方法,如蒸汽甲改造 (SMR),是碳密集型的.
- 在水库中进行现场H2生产 (IHP) 是一种新的,可能封存碳的替代方案,但在天然气田中尚未充分探索.
研究的目的:
- 评估从枯竭的天然气储备中在现场生产气的可行性.
- 将过程模拟预测与这种新能源方法的实验验证进行比较.
主要方法:
- 用过程模拟来预测基于水库条件的产量.
- 实验验证使用定制的自炉模拟储条件进行了实验验证.
- 分析包括温度,蒸汽与碳的比率以及岩石样本对H2生成的影响.
主要成果:
- 工艺模拟预测了高的H2产量,由200°C的水气转移反应 (WGS) 驱动.
- 实验结果证实了H2的生产,但由于低蒸汽与碳的比率和甲化,产量较低.
- 岩石样本抑制了H2生成,但显示了一些机械化学H2生产;产量明显低于模拟的.
结论:
- 在天然气储中在现场生成H2是可行的,但需要优化效率.
- 更高的温度 (500-800°C) 和催化剂对于提高H2产量至关重要.
- 实现模拟产量可以使这成为一种高能效的清洁能源生产方法.


