高校化学工程学报
高校化學工程學報
고교화학공정학보
Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities
2015年
4期
955-962
,共8页
白晓波%王胜%任富强%王树东
白曉波%王勝%任富彊%王樹東
백효파%왕성%임부강%왕수동
完全甲烷化%固定床反应器%二维拟均相模型%数值模拟%合成气
完全甲烷化%固定床反應器%二維擬均相模型%數值模擬%閤成氣
완전갑완화%고정상반응기%이유의균상모형%수치모의%합성기
total methanation%fixed-bed reactor%2D pseudo-homogeneous model%numerical simulation%Syngas
以煤制天然气为背景,研究了反应器高径比、进料温度、操作压力、空速、原料气组成对高温甲烷化反应器内部温度和浓度分布的影响.通过建立固定床反应器拟均相二维模型,模拟合成气完全甲烷化过程,采用MATLAB进行数值求解,并与工业侧线试验数据进行对比.结果表明,高径比为2～3时有助于减小热损,可以控制床层热点温度在700℃以下;进料温度升高到400℃,加快了反应速率,导致热点温度过高,接近800℃;操作压力不适宜,直接影响CO的加氢效果;空速由4000提高到16000 h-1时,床层热点显著向反应器出口移动;原料气氢碳比(H2/(3CO+4CO2))增大到2,促进CO转化,而水气比由0.19增加到0.4,可以有效控制床层温升,热点温度在650℃左右.相关研究结果为反应器设计和工艺参数的优化提供了依据.
以煤製天然氣為揹景,研究瞭反應器高徑比、進料溫度、操作壓力、空速、原料氣組成對高溫甲烷化反應器內部溫度和濃度分佈的影響.通過建立固定床反應器擬均相二維模型,模擬閤成氣完全甲烷化過程,採用MATLAB進行數值求解,併與工業側線試驗數據進行對比.結果錶明,高徑比為2～3時有助于減小熱損,可以控製床層熱點溫度在700℃以下;進料溫度升高到400℃,加快瞭反應速率,導緻熱點溫度過高,接近800℃;操作壓力不適宜,直接影響CO的加氫效果;空速由4000提高到16000 h-1時,床層熱點顯著嚮反應器齣口移動;原料氣氫碳比(H2/(3CO+4CO2))增大到2,促進CO轉化,而水氣比由0.19增加到0.4,可以有效控製床層溫升,熱點溫度在650℃左右.相關研究結果為反應器設計和工藝參數的優化提供瞭依據.
이매제천연기위배경,연구료반응기고경비、진료온도、조작압력、공속、원료기조성대고온갑완화반응기내부온도화농도분포적영향.통과건립고정상반응기의균상이유모형,모의합성기완전갑완화과정,채용MATLAB진행수치구해,병여공업측선시험수거진행대비.결과표명,고경비위2～3시유조우감소열손,가이공제상층열점온도재700℃이하;진료온도승고도400℃,가쾌료반응속솔,도치열점온도과고,접근800℃;조작압력불괄의,직접영향CO적가경효과;공속유4000제고도16000 h-1시,상층열점현저향반응기출구이동;원료기경탄비(H2/(3CO+4CO2))증대도2,촉진CO전화,이수기비유0.19증가도0.4,가이유효공제상층온승,열점온도재650℃좌우.상관연구결과위반응기설계화공예삼수적우화제공료의거.
