مدل سازی اثرات دما و فشار بر تشکیل نقطه داغ در راکتور بستر ثابت سنتز فیشر-تروپش

Abstract

فرآیند فیشر- تروپش، برای تبدیل گاز سنتز به محصولات پارافینی و اولفینی، یکی از فرآیندهای در حال گسترش در جهان و به خصوص در ایران می‌باشد. هدف از این مطالعه بررسی اثر فشار و دمای خوراک برتشکیل نقطه داغ توسط شبیه سازی راکتور فرآیند می باشد. شبیه‌سازی راکتور بستر ثابت فرآیند GTL با تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی توسط نرم‌افزار متلب انجام شده است. همچنین سینتیک‌های ارائه شده در مقالات برای فرآیند فیشر- تروپش مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل سازی به صورت دو بعدی انجام گرفته و جریان درون راکتور آرام می باشد. همچنین برای حل معادلات از روش حجم محدود استفاده شده است.نتایج حاصل از مدل‌سازی سنتز فیشر- تروپش حاکی از آن است که امکان ایجاد نقاط داغ در قسمت ابتدایی بستر به علت تمرکز واکنش‌ها بیشتر است. افزایش دمای راکتور باعث افزایش میزان تبدیل واکنش گرها و راندمان تولید محصولات می‌شود. افزایش دمای خوراک ورودی افزایش دمای نقطه داغ را به دنبال خواهد داشت. با توجه به نتایج مدل‌سازی، دما و فشار بهینه معادل K 565 و bar 20 می‌باشد. همچنین مشخص شد که با افزایش فشار و به تبع آن افزایش دما، راندمان تولید محصول C7+ افزایش یافته و همین امر باعث افزایش تولید هیدروکربن‌های خطی می‌شود.