مقايسۀ عملكرد تري ريفرمرهاي بستر ثابت، بستر شناور و ستون حبابي دوغابي جهت توليد گاز سنتز

Comparing the Performance of the Fixed-bed, Fluidized-bed and Slurry Bubble Column Tri-reformers Reactors to Produce Synthesis Gas

تري ريفرمينگ يك تركيب كمك گرفته از ريفرمينگ دي اكسيدكربن، ريفرمينگ بخار و اكسيداسيون جزئي متان براي توليد گاز سنتز در يك رآكتور است. در اين مقاله، عملكرد رآكتور تري ريفرمر ستون حبابي دوغابي با رآكتورهاي تري ريفرمر بستر ثابت و بستر شناور مقايسه شده است. فرايند رآكتور ستون حبابي دوغابي در شرايط پايدار تحليل شد و با مقايسه نتايج شبيه سازي رآكتور سنتز متانول و داده هاي Air Products' (1991) RUN E-8.1، معتبرسازي مدل انجام شد. تبديل متان در رآكتور تري ريفرمر ستون حبابي دوغابي نسبت به رآكتورهاي تري ريفرمر بستر ثابت و بستر شناور به ترتيب 6/33درصد و 6/66درصد كاهش و همچنين بازده هيدروژن 0/58درصد و 18درصد كاهش پيدا كرد. در رآكتورهاي تري ريفرمر بستر ثابت و بستر سيال براي توليد متانول، دماي بستر كاتاليستي به ترتيب 1780 و 1432 كلوين بود ولي اين پيكربندي جديد، دماي بستر كاتاليستي را به دليل اختلاط بي نظير به 1157/5 كلوين كاهش داد.

Tri-reforming is a synergetic combination of carbon dioxide reforming, steam reforming and partial oxidation of methane in a single unit to produce synthesis gas. In this research, the slurry bubble column tri-reformer reactor performance is compared with those of fluidized-bed and fixed-bed tri-reformer reactors. The process of slurry bubble column performance under steady state conditions was analyzed, and model validation was carried out by comparing the methanol synthesis reactor model results with Air Products’ (1991) RUN E-8.1. Slurry bubble column tri-reformer reactor has reduced methane conversion by 6.33% and 6.66%, relative to fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors; moreover, it has reduced hydrogen yield by 0.58% and 18% relative to fixedbed and fluidized-bed tri-reformer reactors. In fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors, temperature in the catalytic bed for methanol feed unit was 1680 K and 1432 K, respectively. However, due to the unique mixing, the temperature in the catalytic bed for slurry bubble column tri-reformer reactor reduced to 1157.5 K. Slurry bubble column tri-reformer reactor suggested instead of fixed-bed and fluidized-bed tri-reformer reactors to produce synthesis gas, due to significant fall temperature in the catalytic bed and low repairs because of simple structure