توليد گاز سنتز در رآكتور غيركاتاليستي اكسيداسيون جزئي در محيط متخلخل

Syngas Production in Non-catalytic Partial Oxidation Reactor in Porous Media

گاز سنتز تركيبي از اجزاي اصلي هيدروژن و منواكسيدكربن است كه به عنوان يك ماده مياني با ارزش در فرايندهاي مهمي نظير توليد متانول، اتانول، آمونياك، سنتز فيشر-تروپش در تبديل گاز به مايع و سولفورزدايي به كار مي رود. فرايندهاي معمول صنعتي كه تاكنون براي توليد گاز سنتز از گاز طبيعي توسعه يافته اند، واحدهاي عظيم با مصرف انرژي بالا هستند. روش اكسيداسيون جزيي يا همان احتراق ناقص به دليل مزاياي نسبي متعددي كه دارد مي تواند به عنوان يكي از روش هاي جايگزين فرايند متداول ريفرمينگ مرطوب متان محسوب شود. بر همين اساس در تحقيق حاضر به مطالعه فرايند اكسيداسيون جزيي گاز طبيعي در مقياس نيمه صنعتي (بنچ) به منظور توليد گاز سنتز در يك رآكتور پرداخته خواهد شد. طراحي و ساخت رآكتور مذكور همراه با يافتن مسير بهينه و تعيين شرايط عملياتي، علاوه بر كنترل نسبت هيدروژن به منو اكسيدكربن، مي تواند منجر به توليد گاز سنتز با حداقل ميزان دوده شود. نتايج حاصل از پايلوت اكسايش جزيي با محيط متخلخل نشان مي دهد كه مي توان گاز سنتز با نسبت 1/14 تا 1/47 توليد كرد. گاز متان باقي مانده در محصول و آب و دي اكسيدكربن را در مرحله خالص سازي مي توان حذف كرد. طبق مشاهدات انجام شده، زماني كه شعله در محل بالاي شعله گير پايدار بماند، محصول نهايي فاقد دوده است

Syngas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide, is used as a valuable intermediate gas in important processes such as methanol, ethanol, ammonia, Fischer-Tropsch Synthesis as well as de-sulfurization units. Conventional industrial processes to produce syngas, such as steam reforming, demand high investments and are energy-consuming. Meanwhile, partial oxidation is an alternative method of syngas production with the advantage of lower H2/CO ratio. In the current work, a pilot scale syngas production by partial oxidation in a ceramic porous media is presented. The results obtained from the pilot show that a syngas with H2/CO ratio from 1.14 to 1.47 is produced. The product has lower carbon content than that of a reactor with a common burner. The remained methane, water and CO2 could be removed in the purification unit. According to the observation, when the flame is located upward in the burner, the final product is free of soot.