مدلسازی و شبیه سازی تبدیل کاتالیستی مستقیم جزئی متان به متانول در یک راکتور بستر سیال

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 580

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JME-16-52_031

تاریخ نمایه سازی: 16 تیر 1398

چکیده مقاله:

تبدیل کاتالیستی مستقیم متان به متانول روش جدیدی است که به واسطه آن فرایند میانی و هزینه بر تولید گاز سنتز حذف می شود. با استفاده از این تکنولوژی می توان از میادین گازی با ذخیره کم و میادین غیرمتعارف، بدون نیاز به ساخت واحدهای پرهزینه تبدیل گاز به محصولات مایع بهره برداری لازم را به عمل آورد. در این مقاله مدلسازی و شبیه سازی فرایند تک مرحله ای تبدیل متان به متانول در یک راکتور بستر سیال پر شده با کاتالیست پنتااکسید وانادیوم مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا راکتور در شرایط پایا شبیه سازی شده و تاثیر پارامترهایی مانند دمای راکتور و زمان اقامت واکنش دهنده ها داخل راکتور روی درصد تبدیل متان و انتخاب پذیری محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعدی شبیه سازی ناپایای فرایند انجام گرفته و رفتار حلقه باز راکتور نسبت به اغتشاشات وارده به پارامترهای مهم اثر گذار در دمای راکتور و انتخاب پذیری محصولات بررسی شده است. در شرایط پایا برای زمان اقامت 9 ثانیه بیشترین بازده تولید متانول در فشار و دمای ورودی 50 بار و 773 کلوین به دست آمد. در این شرایط درصد تبدیل متان 32.2 و انتخاب پذیری متانول برابر 42.1 درصد به دست آمد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای راکتور و زمان اقامت، درصد تبدیل متان زیاد ولی انتخاب پذیری متانول کم می شود. همچنین دمای سیال خنک کننده و زمان اقامت داخل راکتور بیشترین تاثیر را در عملکرد راکتور دارند. نتایج شبیه سازی روند مشابه با نتایج به دست آمده برای نمونه آزمایشگاهی راکتور بستر ثابت مشابه را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

اصغر محمدی

دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز

علی فرضی

عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • ملی مهندسی شیمی ایران، تهران، 7 تا 9 آذر، 1385 ...
  • Qijian Zhang, Dehua He1, Qiming Zhu1, Recent Progress in Direct ...
  • Methanol , Journal of Natural Gas Chemistry, Vol. 12, 2003, ...
  • N.R. Foster, Direct Catalytic Oxidation of Methane to Methanol-A Review ...
  • D. Johnson, Global Methanol Market Review , Chemical Market Research, ...
  • M. Sohrabi, L. Vafajoo, Partial Oxidation of Methane to Methanol ...
  • Modeling and Experimental Study , World Applied Sciences Journal, Vol. ...
  • M.O. Adebajo, R.L. Frost, Recent advances in catalytic-biocatalytic conversion of ...
  • carbon dioxide to methanol and other oxygenates , Greenhouse Gases: ...
  • Reduction. In Tech, 2012, pp. 31-56 ...
  • V. Arutyunov, Low–scale direct methane to methanol–modern status and future ...
  • Vol. 215, 2013, pp. 243–250 ...
  • M. Haghighi, Catalytic Partial Oxidation of Methane for Direct Conversion ...
  • Ph.D. Thesis, Curtin University of Technology, 2007. ...
  • Q. Zhang, D. He, J. Li, B. Xu, Y. Liang, ...
  • phase partial oxidation of methane , Applied Catalysis, Vol. 224, ...
  • T. Takemoto, K. Tabat, Y. Teng, Sh. Yao, A. Nakayama, ...
  • selective oxidation of methane in a gas phase reaction of ...
  • and Fuels, Vol. 15, No. 1, 2001, pp. 44-51. ...
  • Y. Teng, K. Tabata, Y. Yamaguchi, T. Takemoto, E. Suzuki, ...
  • A.S. Chellappa, S. Fuangfoo, DS. Viswanath, Homogeneous oxidation of methane ...
  • A.S. Chellappa, D.S. Viswanath, Partial oxidation of methane using ferric ...
  • L. Vafajoo, M. Sohrabi, and M. Fattahi, Direct Conversion of ...
  • C.G. Dallos, V. Kafarov, R.M. Filho, A two dimensional steady-state ...
  • D. Kunii, O. Levenspiel, Fluidization Engineering , Wiley: New York, ...
  • A. Abdelhamid, A. Emaddine, Dynamic Modeling and Control of a ...
  • K.M. Wagialla, S.S.E.H. Elnashaie, Fluidized-Bed Reactor for Methanol Synthesis. A ...
  • J.R. Grace, Modelling and simulation of two-phase fluidized bed reactors ...
  • S. Mori, C.Y. Wen, Estimation of bubble diameter in gaseous ...
  • S.P. Sit, J.R. Grace, Interphase mass transfer in aggregative fluidized ...
  • J.W. Chun, G.A. Rayford, Catalytic oxidations of methane to methanol ...
  • نمایش کامل مراجع