تولید گاز سنتز در رآکتور غیرکاتالیستی اکسیداسیون جزئی در محیط متخلخل

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 دانشکدۀ مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران، کد پستی: ۵۳۳۱۸۱۱۱۱۱

2 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، کد پستی ۱۴۸۵۷۳۳۱۱۱

3 دانشکدۀ مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران، کد پستی: ۱۹۹۶-۵۱۳۳۵

چکیده

گاز سنتز ترکیبی از اجزای اصلی هیدروژن و منواکسیدکربن است که به‌عنوان یک مادۀ میانی با‌ارزش در فرایندهای مهمی نظیر تولید متانول، اتانول، آمونیاک، سنتز فیشر-تروپش در تبدیل گاز به مایع و سولفورزدایی به ‌کار می‌رود. فرایندهای معمول صنعتی که تاکنون برای تولید گاز سنتز از گاز طبیعی توسعه یافته‌اند، واحدهای عظیم با مصرف انرژی بالا هستند. روش اکسیداسیون جزئی یا همان احتراق ناقص به‌دلیل مزایای نسبی متعددی که دارد می‌تواند به‌عنوان یکی از روش‌های جایگزین فرایند متداول ریفرمینگ مرطوب متان محسوب شود. بر همین اساس در تحقیق حاضر به مطالعۀ فرایند اکسیداسیون جزئی گاز طبیعی در مقیاس نیمه‌صنعتی (بنچ) به‌منظور تولید گاز سنتز در یک رآکتور پرداخته خواهد شد. طراحی و ساخت رآکتور مذکور همراه با یافتن مسیر بهینه و تعیین شرایط عملیاتی، علاوه بر کنترل نسبت هیدروژن به منو‌اکسیدکربن، می‌تواند منجر به تولید گاز سنتز با حداقل میزان دوده شود. نتایج حاصل از پایلوت اکسایش جزئی با محیط متخلخل نشان می‌دهد که می‌توان گاز سنتز با نسبت ۱/۱۴ تا ۱/۴۷ تولید کرد. گاز متان باقی‌مانده در محصول و آب و دی‌اکسیدکربن را در مرحلۀ خالص‌سازی می‌توان حذف کرد. طبق مشاهدات انجام‌شده، زمانی که شعله در محل بالای شعله‌گیر پایدار بماند، محصول نهایی فاقد دوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Syngas Production in Non-catalytic Partial Oxidation Reactor in Porous Media

نویسندگان [English]

  • Hessamodin Nourbakhsh 1
  • Hadi Ebrahimi 2
  • Akbar Zamaniyan 2
  • Javad Rahbar Shahrouzi 3
  • Yahya Zamani 2

1 Chemical Engineering Department, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

2 Gas Research Department, Research Institute of Petroleum Industry, Tehran, Iran

3 Faculty of Chemical Engineering , Sahand University of Technology, Tabriz, Iran, P.O. Box: 51335-1996

چکیده [English]

Syngas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide, is used as a valuable intermediate gas in important processes such as methanol, ethanol, ammonia, Fischer-Tropsch Synthesis as well as de-sulfurization units. Conventional industrial processes to produce syngas, such as steam reforming, demand high investments and are energy-consuming. Meanwhile, partial oxidation is an alternative method of syngas production with the advantage of lower H2/CO ratio. In the current work, a pilot scale syngas production by partial oxidation in a ceramic porous media is presented. The results obtained from the pilot show that a syngas with H2/CO ratio from 1.14 to 1.47 is produced. The product has lower carbon content than that of a reactor with a common burner. The remained methane, water and CO2 could be removed in the purification unit. According to the observation, when the flame is located upward in the burner, the final product is free of soot.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Syngas
  • Non-Catalytic Reactor
  • partial Oxidation
  • Porous media
  • تاریخ دریافت: 05 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 05 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 05 اردیبهشت 1401