مدل سازی راکتور بستر متحرک چرخه شیمیایی احتراق جایگزین کوره در فرآیند کاتالیستی ریفرمینگ گاز طبیعی با بخارآب

این مقاله، به بررسی مدل سازی راکتور کوپلینگ حرارتی دو واکنش کاتالیستی ریفرمینگ متان با بخارآب و چرخه شیمیایی احتراق جهت بهبود میزان تولید هیدروژن می پردازد. کوپلینگ حرارتی دو واکنش گرماگیر و گرماده باعث بهبود بازده حرارتی و در نتیجه افزایش میزان تولید میشود. ریفرمینگ متان با بخارآب فرایندی گرماگیر است که گرمای آن توسط یک کوره فراهم می شود. در این حالت، لوله های ریفرمرتحت تنش حرارتی بالایی قرار دارند. با جایگزینی این کوره با چرخه شیمیایی احتراق برانیم تا علاوه بر حل این مشکل تولید هیدروژن را در یک فرایند کوپلینگ افزایش دهیم. چرخه شیمیایی احتراق نوعی احتراق غیر مستقیم است که از دو راکتور هوا و سوخت تشکیل شده است. در این فرایند از تماس مستقیم سوخت با اکسیژن جلوگیری می شود و شرایط برای واکنش سوخت با یک اکسید فلز فراهم می شود. کوپل این دو واکنش کاتالیستی در یک راکتور سه لوله هم مرکز انجام می شود. راکتور درونی و بیرونی به ترتیب به عنوان راکتورهای هوا و سوخت چرخه شیمیایی احتراق و راکتور میانی راکتور ریفرمینگ متان منظور می شود. راکتور چرخه شیمیایی احتراق بستر متحرک است که مس در آن کاتالیست متحرک است. راکتور ریفرمینگ متان بستر ثابت است که از کاتالیست نیکل پر شده است. شبیه سازی فرایند با استفاده از یک مدل یک بعدی هتروژن انجام شد. صحت مدل انجام شده با داده های راکتورریفرمینگ متان پالایشگاه گاز زاگرس عسلویه بررسی شد. نتایج حاصل با موارد مشابه در راکتور معمولی ریفرمینگ متان مقایسه شد که افزایش چشمگیر میزان هیدروژن مشاهده شد.

Keywords:

تولید هیدروژن , ریفرمینگ متان با بخارآب , چرخه شیمیایی احتراق , کاتالیست نیکل و مس