بررسی ترمودینامیکی و مقایسه فرآوری متان از مونواکسیدکربن و دی اکسیدکربن

بحرانهای زیست محیطی که پایان پذیری سوختهای فسیلی را به همراه دارند، حرکت به سمت استفاده منابع انرژی تجدیدپذیر را اجتناب ناپذیر کرده است. بااینحال انرژیهای تجدیدپذیر دارای نوسان هستند و باید برای پایداری شبکه های برق خود را انطباق دهند. پس ذخیره سازی انرژی الکتریکی برای بلندمدت و ظرفیت بالا ضروری است. فناوری نیروبه گاز1 میتواند به حل مشکل کمک کند. این فناوری، شبکه برق را با یک شبکه گاز طبیعی از طریق تبدیل انرژی اضافی به گاز طبیعی متصل میکند. این کار در دو مرحله انجام می شود: -1 تولید هیدروژن از روش الکترولیز آب، -2 تبدیل آن با دی اکسیدکربن یا مونواکسیدکربن به گاز طبیعی از طریق فناوری فرآوری متان.2 گاز طبیعی تولیدشده میتواند در نیروگاه های موجود مورد استفاده قرار گیرد و ذخیره گردد. در فرآیند فرآوری متان واکنشهای زیادی دخیل هستند که همچنان بهطور کامل درک نشدهاند. در این مطالعه سعی شده از نگاه ترمودینامیکی و روش حداقل سازی انرژیآزاد گیبس فرآوریمتان از دی اکسیدکربن و مونواکسیدکربن بررسی شود. اثر تغییر دما در حالت تک دما و اثر تغییر دما و اضافه شدن جز دیگر (آرگون) در حالت آدیاباتیک بررسی شد. نتایج به دست آمده در حالت تک دما حاکی از آن است که دمای کمتر از 700 کلوین برای فرآوری متان مطلوب است. در حالت آدیاباتیک به دلیل رشد شدید دما، فرآیند با افت همراه است. در این حالت اضافه کردن آرگون به منظور کنترل دما مفید واقع شد. اضافه کردن آرگون در دمای خوراک کمتر از 650 کلوین تاثیر محسوسی بر افزایش کسر مولی متان در محصولات دارد.

Keywords:

فرآوری متان , سی ان جی , انرژی آزاد گیبس , تک دما , آدیاباتیک