بررسی و شبیه سازی واکنش زوج شدن غیر اکسایشی متان در رآکتور غشایی بستر ثابت کاتالیستی

از سال 1993، مطالعات در زمینه ی واکنش زوج شدن غیر اکسایشی متان، به عنوان روشی ایده-آل برای تبدیل گاز طبیعی به محصولات با ارزش تر آغاز شد. در این تحقیق ابتدا با مطالعات کتابخانه ای و مرور بر کارهای گذشتگان، موانع صنعتی شدن این فرایند، بررسی شد. این موانع عبارتند از: موانع سینتیکی در انجام این واکنش به صورت همگن، که احتیاج به زمان اقامت مورد نیاز بالا دارد، و موانع ترمودینامیکی ناشی از تعادل نامطلوب این واکنش، که منجر به محدود شدن میزان تبدیل در حد 12 درصد می گردد. در این کار با کمک از نتایج تحقیقات گذشته برای غلبه بر موانع سینتیکی، فرض شد که از کاتالیست هایی نظیر mo/h-zsm-5 استفاده شود، که زمان اقامت مورد نیاز را در حد 3^10 برابر کاهش می دهد، و برای غلبه بر موانع ترمودینامیکی، از غشاءهای سرامیکی متخلخل و چگال استفاده شود، که منجر به تبدیل شدن کامل متان در زمان اقامت عملی می گردد. پارامتر مهم این شبیه سازی دامکولر(da ) می-باشد که معرف زمان اقامت مورد نیاز رآکتور، یا به عبارتی طول رآکتور می باشد، بر اساس این پارامتر، نتایج شبیه سازی حاصل از مقایسه ی عملکرد دو رأکتور غشایی متخلخل و چگال، حاکی از تبدیل 75 درصد متان در زمان اقامت بسیار کوتاه معادل با 1/0= da منتها با گزینش-پذیری محدود (زیر 10 درصد)، به علت خروج محصولات از حفره های غشاء، با استفاده از غشای سرامیکی متخلخل و دستیابی به تبدیل کامل متان و گزینش پذیری بالای محصولات مطلوب، مخصوصا نفتالین به میزان 85 درصد، در زمان اقامت معادل با 8=da، با استفاده از غشای سرامیکی چگال می باشد.