شبیه سازی راکتور بستر ثابت سنتز فیشرـ تروپش در فرایند GTL با استفاده از فناوری دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

<em>در این مطالعه تبدیل گاز سنتز استاندارد به هیدروکربن‌های خطی در یک راکتور فیشر ـ تروپش بستر ثابت تک لوله‌ای با استفاده از فناوری دینامیک سیالات محاسباتی </em><em>(CFD)</em><em> مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک مدل جامع دو بعدی شبه همگن شامل معادله­ های بقای جرم، انرژی، مومنتوم و اجزا و همچنین سرعت واکنش استفاده و توسط کد‌های محاسباتی، حل عددی شده است. راکتور از نوع پوسته و لوله بوده که با کاتالیست‌های کروی پایه کبالت پر شده بود. شرایط عملیاتی بدین قرار بود: دمای سیال خنک کننده 555 کلوین، </em><em>فشار 17 بار و شدت جریان مولی گاز سنتز ورودی معادل با </em><em>gmole/s</em><em> 0335. رفتار پیش‌بینی شده میزان تبدیل کربن مونوکسید</em><em> و هیدروژن، میزان تولید هیدروکربن‌ها، افت فشار و دمای سیال در طول محور راکتور مورد تجزیه قرار گرفت. نتیجه­های به دست آمده از این شبیه­سازی با داده‌های تجربی موجود، اعتباری سنجی شد. مدل ریاضی مورد استفاده، میزان تبدیل کربن مونوکسید و هیدروژن را به ترتیب برابر با 46 و 49 درصد پیش بینی کرد که در مقایسه با مقدارهای تجربی، به ترتیب خطای مثبت 15 و 14 درصدی را نشان داد. در مورد فراورده­ های واکنش، بیش ­ترین خطای به دست آمده در پیش بینی میزان تولید پروپان با 14درصد به دست آمد که نشان از تطابق خوب بین نتیجه­ های به دست آمده از مدل و داده‌های تجربی دارد.</em>