{"title":"Simulasi difusi dan adsorpsi matriks pada proses enhanced coalbed methane","authors":"Ade Nurisman, R. G. Dewi, Ucok Wandi Siagian","doi":"10.5614/jtki.2013.12.1.1","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Diffusion and matrix adsorption simulations in enhanced coalbed methane process. Carbon capture and storage (CCS) can be considered as one of climate change mitigation efforts, through capturing and injecting of CO2 in underground formations for reducing CO2 emissions. CO2 injection in coalbed methane (CBM) reservoir has potentially attracted for reducing CO2 emissions and enhancing coalbed methane (ECBM) recovery. Diffusion and sorption are phenomenon of gas in the matrix on CO2 injection in CBM reservoir. The objectives of the research are focused on understanding of diffusion and sorption of gas in the coal matrix with mathematical model and estimating of CO2 storage in coalbed and CH4 recovery. In this research, mathematical model is developed to describe the mechanism in the matrix on ECBM process. Mathematical model, which have been valid, is simulated in various variables, i.e. macroprosity (0.001, 0.005, and 0,01), pressure (1, 3, and 6 MPa), temperature (305, 423, and 573 K), and initial fraction of CO2 (0.05, 0.1, 0.3, and 0.5). The results of this research show that preferential sequestration of CO2 and preferential recovery of CH4 in the surface of micropore on macroporosity 0.001, pressure 1 MPa, temperature 305 K, and inital fraction CO2 0,5 conditions are 0.9936 and 0.0064.Keywords: carbon capture and storage (CCS), coalbed methane (CBM), ECBM, diffusion, adsorption Abstrak Carbon capture and storage (CCS) dapat dipertimbangkan sebagai salah satu upaya mitigasi perubahan iklim, yaitu dengan menangkap CO2 dan menginjeksikannya ke dalam formasi bawah permukaan. Injeksi CO2 pada lapangan coalbed methane (CBM) berpotensi mengurangi emisi CO2 dan meningkatkan produksi CBM (ECBM). Pada proses injeksi CO2 di lapangan CBM, fenomena yang terjadi di dalam matriks lapisan batubara (coalbed) adalah difusi dan adsorpsi. Penelitian ini bertujuan memahami fenomena difusi dan adsorpsi pada proses injeksi CO2 untuk ECBM melalui model matematika, dan memperkirakan potensi penyimpanan CO2 di dalam lapangan CBM dan potensi recovery CH4. Pada penelitian dilakukan pengembangan model matematika untuk menjelaskan fenomena di dalam matriks pada proses ECBM. Model matematika, yang telah valid, disimulasikan dengan memvariasikan beberapa variabel, yaitu makroporositas (0,001, 0,005, dan 0,01), tekanan (1, 3, dan 6 MPa), suhu (305, 423, dan 573 K), dan fraksi CO2 awal (0,05, 0,1, 0,3, dan 0,5). Hasil penelitian menunjukkan pada makroporositas 0,001, tekanan 1 Pa, suhu 305 K, dan fraksi CO2 awal 0,5, fraksi CO2 yang teradsorpsi pada permukaan mikropori bernilai 0,9936 dan sisa fraksi CH4 yang teradsorpsi pada permukaan mikropori bernilai 0,0064. Kata kunci: carbon capture and storage (CCS), coalbed methane (CBM), ECBM, difusi, adsorpsi","PeriodicalId":138501,"journal":{"name":"Jurnal Teknik Kimia Indonesia","volume":"446 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2018-10-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Teknik Kimia Indonesia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.5614/jtki.2013.12.1.1","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
强化煤层气过程的扩散与基质吸附模拟。碳捕获和封存(CCS)可被视为减缓气候变化的努力之一,它通过捕获和向地下地层注入二氧化碳以减少二氧化碳排放。煤层气储层注二氧化碳在减少二氧化碳排放和提高煤层气采收率方面具有潜在的吸引力。扩散和吸附是煤层气储层注CO2时基质中气体的一种现象。研究的目标是通过数学模型了解煤基质中气体的扩散和吸附,并估计煤层中CO2的储存和CH4的回收。在本研究中,建立了一个数学模型来描述矩阵中ECBM过程的机理。数学模型是有效的,模拟了各种变量,即宏观密度(0.001,0.005和0.01),压力(1,3和6 MPa),温度(305,423和573 K),以及二氧化碳的初始分数(0.05,0.1,0.3和0.5)。研究结果表明,在宏观孔隙度为0.001、压力为1 MPa、温度为305 K、初始分数为CO2 0,5的条件下,微孔表面CO2的优先固存和CH4的优先回收分别为0.9936和0.0064。关键词:碳捕集与封存(CCS),煤层气(CBM), ECBM,扩散,吸附注CO2为煤层气(CBM),注CO2为煤层气(ECBM),注CO2为煤层气(ECBM)。帕达工艺在拉彭根煤层气中注入二氧化碳,在拉彭根煤层气中注入拉彭根煤层气,在拉彭根煤层气中注入拉彭根煤层气。Penelitian ini bertujuan memahami现象扩散dan吸附pada过程中注入的CO2 untuk ECBM melalui模型,dan memerakan potential penypanan CO2 didalam lapangan CBM potential recovery CH4。Pada penelitian dilakukan pengembangan模型数学分析了menjelaskan现象。模型matatica, yang telah valid, disimulasikan dengan memvariasikan beberapa variabel, yitu makroporositas (0,001, 0,005, dan 0,01), tekanan (1,3,6 MPa), suhu (305,423, dan 573 K), dan fraksi CO2 (0,05, 0,1,0,3, dan 0,5)。Hasil penelitian menunjukkan篇0001年makroporositas tekanan 1 Pa,苏沪305 K,丹fraksi二氧化碳awal 0 5, fraksi二氧化碳杨teradsorpsi篇permukaan mikropori bernilai 0, 9936丹sisa fraksi CH4杨teradsorpsi篇permukaan mikropori bernilai 0, 0064。Kata kunci:碳捕集与封存(CCS)、煤层气(CBM)、ECBM、扩散、吸附
Simulasi difusi dan adsorpsi matriks pada proses enhanced coalbed methane
Diffusion and matrix adsorption simulations in enhanced coalbed methane process. Carbon capture and storage (CCS) can be considered as one of climate change mitigation efforts, through capturing and injecting of CO2 in underground formations for reducing CO2 emissions. CO2 injection in coalbed methane (CBM) reservoir has potentially attracted for reducing CO2 emissions and enhancing coalbed methane (ECBM) recovery. Diffusion and sorption are phenomenon of gas in the matrix on CO2 injection in CBM reservoir. The objectives of the research are focused on understanding of diffusion and sorption of gas in the coal matrix with mathematical model and estimating of CO2 storage in coalbed and CH4 recovery. In this research, mathematical model is developed to describe the mechanism in the matrix on ECBM process. Mathematical model, which have been valid, is simulated in various variables, i.e. macroprosity (0.001, 0.005, and 0,01), pressure (1, 3, and 6 MPa), temperature (305, 423, and 573 K), and initial fraction of CO2 (0.05, 0.1, 0.3, and 0.5). The results of this research show that preferential sequestration of CO2 and preferential recovery of CH4 in the surface of micropore on macroporosity 0.001, pressure 1 MPa, temperature 305 K, and inital fraction CO2 0,5 conditions are 0.9936 and 0.0064.Keywords: carbon capture and storage (CCS), coalbed methane (CBM), ECBM, diffusion, adsorption Abstrak Carbon capture and storage (CCS) dapat dipertimbangkan sebagai salah satu upaya mitigasi perubahan iklim, yaitu dengan menangkap CO2 dan menginjeksikannya ke dalam formasi bawah permukaan. Injeksi CO2 pada lapangan coalbed methane (CBM) berpotensi mengurangi emisi CO2 dan meningkatkan produksi CBM (ECBM). Pada proses injeksi CO2 di lapangan CBM, fenomena yang terjadi di dalam matriks lapisan batubara (coalbed) adalah difusi dan adsorpsi. Penelitian ini bertujuan memahami fenomena difusi dan adsorpsi pada proses injeksi CO2 untuk ECBM melalui model matematika, dan memperkirakan potensi penyimpanan CO2 di dalam lapangan CBM dan potensi recovery CH4. Pada penelitian dilakukan pengembangan model matematika untuk menjelaskan fenomena di dalam matriks pada proses ECBM. Model matematika, yang telah valid, disimulasikan dengan memvariasikan beberapa variabel, yaitu makroporositas (0,001, 0,005, dan 0,01), tekanan (1, 3, dan 6 MPa), suhu (305, 423, dan 573 K), dan fraksi CO2 awal (0,05, 0,1, 0,3, dan 0,5). Hasil penelitian menunjukkan pada makroporositas 0,001, tekanan 1 Pa, suhu 305 K, dan fraksi CO2 awal 0,5, fraksi CO2 yang teradsorpsi pada permukaan mikropori bernilai 0,9936 dan sisa fraksi CH4 yang teradsorpsi pada permukaan mikropori bernilai 0,0064. Kata kunci: carbon capture and storage (CCS), coalbed methane (CBM), ECBM, difusi, adsorpsi