شبيه سازي رآكتور بستر ثابت سنتز فيشر - تروپش در فرآيند GTL با استفاده از تكنيك ديناميك سيالات محاسباتي

در این مقاله تبدیل گاز سنتز استاندارد به هیدروكربن های خطی در یك رآكتور فیشر - تروپش بستر ثابت تك لوله ای با استفاده از تكنیك CFD مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یك مدل دو بعدی شبه همگن شامل معادلات انتقال و سرعت واكنش استفاده و توسط كدهای محاسباتی، حل عددی شده است. رآكتور از نوع پوسته و لوله بوده كه با كاتالیست های لوله ای پایه آهن پر شده است. شرایط عملیاتی بدین قرار است: دمای سیال خنك كننده 555 كلوین، فشار 71 بار و دبی مولی گاز سنتز ورودی معادل با 5335 . رفتار پیش بینی شده میزان تبدیل كربن منوكسید و هیدروژن، میزان تولید هیدروكربن ها و دمای سیال در طول محور رآكتور مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج حاصل از این شبیه سازی توسط داده های تجربی موجود، مورد اعتباری سنجی قرار گرفت و تطابق خوبی بین این دو مشاهده شد.

In this study conversion of standard synthesis gas to linear hydrocarbons was investigated using CFD technique in a single tub fixed-bed FT reactor. For this purpose a 2D pseudo-homogeneous model was used that includes transport equations and reaction rate equations, which have been solved applying numerical codes. The reactor consist of a shell and tube filled with spherical cobalt catalyst. Reaction conditions are as follows: a wall temperature of 473 K, a pressure of 20 bars and a gas hour space velocity (GHSV) of 111 . The predicted behaviors for CO and H2 conversion, productivity of the hydrocarbons, and fluid temperature along the axis of the reactor have been analyzed. The simulation results were validated using the experimental data, indicating good agreement between them.