CARDICE

Bakgrunn og hensikt med prosjektet:
I prosjekter som består av karbonfangst og lagring der skip er brukt som transportmetode fra fangst til injeksjon er det en risiko for lekkasje av CO₂ ved lagringstanker på land, ombord på transportfartøyet og ved bunkring mellom lagertank på land og transportfartøyet. CO₂ lekkasjer kan føre til at tørris formes i CO₂-tankene og i rør/slangesystemene. Hvis tørris oppstår, er avstengningsperioden lang i og
med at sublimering er tidskrevende, og må fullføres før transport og injeksjon av CO₂ kan starte opp igjen.

For å modellere og kvantifisere konsekvensene av CO₂-lekkasje, må prosess simuleringsverktøy valideres med tilpassende eksperimentell data. Trykkavlastning av tanker med hydrokarboner i flytende tilstand kan bli nøyaktig simulert med standard prosess programvare, i og med at fast tilstand ikke dannes, og eksisterende modeller har blitt validert med data fra olje og gass felt de siste tiårene. Men det er nødvendig å ta i bruk mer avanserte termodynamiske modeller for å simulere trykkavlastning av tanker med CO₂rik væske der fast form kan dannes. Validering av disse modellene krever omfattende og pålitelige eksperimentelle målinger, men inntil videre eksisterer det veldig få og unøyaktige verdier fra litteraturen.

Hva var målet til prosjektet:
Hovedmålet med CARDICE JIP er å utføre CO₂ trykkavlastningseksperimenter med forskjellige startbetingelser og bruke resultatene som referanse for simuleringsverktøyet VessFire for å justere det til å gi mer realistiske og nøyaktige resultater. VessFire er et hybrid 0D3D
simulerignsverktøy utviklet av Petrell. Det er basert på væskedynamikkmodellering gg en «finittelementmetode» for varmeoverføring gjennom rørveggene. VessFire kan utføre thermodynamikk av gass, væske og solid tilstand, inkludert faseforandringer. Imidlertid har det ikke blitt validert for CO₂trykkavlasting. Den følgende testmatrisen var definert i begynnelsen av prosjektet.

Hva har prosjektet gjort i form av aktiviteter:

Trykkavlastningseksperimenter:
o Fase 1: En omfattende utforskning av måleteknikker var utført og samlet i en rapport.
o Fase 2: Basert på resultatene i fase 1 ble testoppsettet endret og oppgradert. Test 1
og 2 fra matrisen over ble utført for å validere de nye endringene. Disse ble
dokumentert i fase 2rapporten.
o Fase 3: Det var nødvendig å gjøre noen modifikasjoner på startbetingelsene vist i
testmatrisen ovenfor. Test 3 til 10 ble utført og alle resultatene ble lagt inn i en excelfil
i tillegg til å bli inkludert i sluttrapporten.

Vessfire pågående arbeid
o En rapport som simulerer en hypotetisk test 5 for å vise hva som generelt er forventet
fra eksperimentene er publisert
o Petrell har arbeidet mot forbedring av ulike funksjoner i Vessfire gjennom hele prosjektet (f.eks. yrelsesforbedring, robusthet, GUIrevisjon osv.) som forespurt i det første arbeidsomfanget. Den endelige versjonen av Vessfire som blir utgitt i år (2020)kommer til å inkludere alle oppdateringene.
o Petrell har simulert alle testene og sammenlignet simuleringene med eksperimentelle data. Dette arbeidet er dokumentert i en sluttrapport sendt til Total og Equinor forgjennomgang.

Internt arbeid fra Total og Equinor
o Både Total og Equinor har bidratt til prosjektet ved å gi innspill til de eksperimentelle testene og å teste Vessfire, vurdere videreutvikling av Vessfire og gjennomgå rapportene fra Ineris og Petrell. «Inkind»timene skal inkluderes i sluttrapporten.

Hva har prosjektet oppnådd/Ble målene til prosjektet oppnådd:
I CARDICE prosjektet er ett sett CO₂trykkavlastingtester blitt ferdigstilt og dokumentert. Disse pilotskalatestene er veldig unike og gir svært verdifulle data for å validere Vessfire og potensielt andre prosessverktøy og modeller. Ved hjelp av disse testene var det mulig å vurdere Vessfire og identifisere dens styrker og svakheter ved modellering av blowdownoperasjoner.
Vi var i stand til å vise at Vessfire med rimelighet kan brukes til å forutsi konsekvensene av CO₂trykkavlastning til tross for noen svakheter som trenger forbedringer.

Fremtidige planer:
Ineris’ del av prosjektet er ferdig. Vi har mottatt sluttrapporter og faktura. Prosjektet blir ferdig når vi mottar siste versjon av Vessfire og sluttrapporten fra Petrell. Partnerne vil bruke resultatene av CARDICE, spesielt de eksperimentelle data i fremtiden for lavtrykk
skipstransport.