شبیه سازی سنتز فیشرتروپش در راکتور بستر ثابت کاتالیستی و راکتور بستر ثابت غشایی

gtl تبدیل گاز به مایع امکان تولید هیدروکربن های مایع با کیفیت خوب را از گاز طبیعی فراهم کرده است. این عمل در طی چند واکنش شیمیایی رخ میدهد که به سه بخش کلی تقسیم میشود: تهیه گاز سنتز از گاز طبیعی، تبدیل گاز سنتز به هیدروکربنهای مختلف و جداسازی و ترفیع درجه محصولات. برای تولید گاز سنتز از فرایندهایی نظیر اکسیداسیون جزئی و رفورمینگ بخار استفاده می شود. در این تحقیق یک مدل یک بعدی برای بررسی عملکرد راکتور فیشرتراپش انجام شده است. خوراک ورودی گاز سنتز می باشد که وارد یک راکتور کاتالیستی بستر ثابت فیشرتروپش (cr) شده و تبدیل به هیدروکربن های مختلف می شود. سپس واکنش فیشرتروپش در یک راکتور غشایی (mr) نفوذ پذیر هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. راکتور mr شامل دو لوله هم مرکز (لوله و پوسته) می باشد که دیواره متخلخل لوله به یک لایه غشا pd-ag مجهز شده است. گاز سنتز وارد لوله شده و هیدروژن در اثر اختلاف فشار دو طرف غشا از سمت لوله به سمت پوسته ( سمت واکنش) نفوذ میکند. گاز خروجی از لوله وارد پوسته شده و واکنش شیمیایی در بستر کاتالیستی آغاز می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی مانند درصد تبدیل co وh2 ، بازده محصولات، تغییرات دما و گزینش پذیری محصولات در این دو راکتور(mr , cr) مقایسه شد. از این مقایسه نتیجه شد که راکتور mr بازده محصولات مطلوب مانند بنزین را از مقدار 8/6 به 5/7 افزایش و بازده محصولات نامطلوب مانند متان را از مقدار 48/6 به 13/5 کاهش می دهد. در راکتور mr به پروفایل بهتری برای دما رسیدیم در نتیجه کنترل دما در این راکتور آسانتراز راکتور cr می باشد. در این کار اثر پارامترهای نسبت co/h2، دمای گاز خوراک، دمای دیواره راکتور و سرعت گاز بر بازده برخی محصولات، درصد تبدیل اجزای واکنش دهنده و پروفایل دما در راکتور crبررسی شد. همچنین تاثیر بکارگیری دو نوع غشای فلزی پالادیوم و معدنی سیلیکا در راکتور غشایی مورد مقایسه قرار گرفت که غشای سیلیکا با وجود قیمت پایینتر نسبت به پالادیوم نتایج بهتری در بازده بنزین (مقدار 84/7 در مقابل 53/7) و درصد تبدیل هیدروژن (98/0 در مقابل 95/0) و مونوکسیدکربن (88/0 در مقابل 80/0) نشان داد.