شبيه‌سازي عددي فرآيند گازي كردن زيرزميني زغالسنگ (UCG) با هدف تعيين پارامترهاي عملياتي در مقياس تجاري، مطالعه موردي؛ لايه K10 منطقه تخت

فرآيند تبديل به گاز كردن زيرزميني زغالسنگ يك فرآيند سازگار با محيط‌زيست است كه در آن لايه‌هاي زغالسنگ به صورت برجا به گاز تبديل شده و سپس استخراج مي‌شوند. هدف اصلي از اجراي فرآيند UCG، توليد گاز سنتزي داراي ارزش حرارتي و يا توليد هر يك از گازهاي حاصل از فرآيند UCG (مثلا توليد هيدروژن) است. پيش‌بيني مقدار و ارزش حرارتي گاز توليدي پيش از اجراي فرآيند UCG، براي انجام تحليل‌هاي اقتصادي ضروري است. از اين رو در اين پژوهش يك مدل با استفاده از نرم‌افزار كامسول توسعه داده شده كه قادر است تاثير پارامترهاي عملياتي را بر مقدار، تركيب و ارزش حرارتي گاز توليدي پيش‌بيني نمايد. در اين پژوهش يك الگوي جديد براي گازي كردن كل زغالسنگ موجود در پهنه‌هاي استخراجي معرفي شده است. طبق اين الگو كه مراحل آن توسط يك الگوريتم نشان داده شده است، علاوه بر اين كه كل زغالسنگ موجود در هر پهنه تبديل به گاز مي‌شود؛ ارزش حرارتي گاز توليدي در حد مورد نياز به دست مي‌آيد. الگوي ارائه شده در اين پژوهش با يك مطالعه موردي براي لايه K10 منطقه تخت، معرفي شده است. در نهايت پارامترهاي عملياتي براي توليد گاز سنتزي با مقدار و ارزش حرارتي مناسب براي گازي كردن لايه K10 منطقه تخت به دست آمده است. نتايج نشان مي‌دهد كه در يك دوره 11 ماهه بايد 9 كارگاه همزمان با هم فعال باشند و پارامترهاي عملياتي در هر كارگاه شامل دما، فشار كاواك، نرخ تزريق اكسيژن، نرخ تزريق بخارآب و زمان عمليات به ترتيب بايد 1273 كلوين، 1 مگاپاسكال، 10 مول بر ثانيه، 20 مول بر ثانيه و 11 ماه باشد. در اين صورت لايه‌ي‌ K10 مي‌تواند خوراك يك نيروگاه برق 27 مگاواتي سيكل تركيبي گازي (IGCC) را به مدت 22 سال تامين كند.