شبیه سازی و مدل سازی راکتور اتوترمال- غشایی فرآیند فیشر-تروپش در تکنولوژی gtl
چکیده
در کار حاضر، شبیه سازی راکتور اتوترمال- غشایی سنتز فیشر-تروپش بررسی شده است.در راکتور اتوترمال- غشایی، ابتدا گاز سنتز خوراک وارد لوله های راکتور دوم می شود. جهت کنترل نسبت هیدروژن به مونوکسیدکربن در قسمت واکنش دیواره لوله ها با لایه ای از غشای پالادیم-نقره پوشانده می شود ، در نتیجه هیدروژن در اثر اختلاف فشار جزئی هیدروژن بین لوله ها و پوسته،به قسمت واکنش نفوذ می کند. همچنین گاز سنتز که به وسیله واکنش های گرمازای فیشر-تروپش پیش گرم شده وارد لوله های راکتور اول می شود و در مجاورت بستر کاتالیستی ثابت شروع به واکنش می کند. گرمای حاصل از واکنش به آب اشباع خنک کننده موجود در پوسته انتقال می یابد. جریان گاز واکنشی راکتور اول شامل محصولات سنتز فیشر-تروپش و مقداری از واکنشگرهای واکنش نداده، از انتها وارد پوسته ی راکتور دوم می شود و با گاز سنتز درون لوله، از پایین به بالای راکتور جریان می یابد و در نهایت محصولات از بالای راکتور به واحد کراکینگ با هیدروژن فرستاده می شود، که استفاده از این نوع راکتور در فرآیند فیشر-تروپش باعث افزایش تولید گازولین (بنزین) و کاهش تولید متان و دی اکسید کربن که محصولات غیر مطلوب در فرآیند مذکور هستند، می شود. همچنین طول عمر کاتالیست به دلیل یکنواختی بیشتر دما در مدل راکتور پیشنهادی طولانی تر است. علاوه بر این در این تحقیق، اثر جریان های همجهت و مختلف الجهت بر عملکرد راکتور اتوترمال-غشایی بررسی شده است. مقایسه بین جریان های مختلف الجهت و هم جهت از نقطه نظر نرخ تولید گازولین (بنزین) و محصولات نامطلوب در این راکتـور نشان دهنده این است که انتخاب جریان مختلف الجهت در راکتور بهتر می باشد، ولی از لحاظ دمایی جریان هم جهت بهتر از غیر هم جهت عمل کرده است.