Өнеркәсіптік декабонизацияға арналған модульдік типтегі метанол өндірісінің қондырғылары.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2022No3/45-54Кілт сөздер:
декарбонизация, метанол өндірісінің қондырғылары, химиялық реакцияларды модельдеу, сандық гидродинамика, жану, парциалды тотығуАңдатпа
Құрамында көміртегі бар химиялық заттарды өндіру газ шығарындыларындағы көміртегі мөлшерін азайту әдісі болып табылады. Атап айтқанда, метанолды (СН3ОН) қазіргі уақытта алауда жағылатын ілеспе мұнай газынан алуға болады. Метанның парциалдық тотығуы сияқты көмірсутек газын синтез-газына айналдырудың қарапайым әдістерін мұнай-газ кен орындарында тікелей пайдалану үшін шағын модульдік қондырғыларды жасау үшін қолдану маңызды. Химиялық процестердің кинетикасы мен қондырғының құрылысын ескере отырып, парциалды тотығуды сандық модельдеу қарастырылады. Берілген жұмыста табиғи газдың ауамен парциалды тотығуын сипаттайтын бірнеше модельдер құрылды - масса мен энергияның тасымалдау құбылыстарын, сондай-ақ химиялық түрлендірулерді ескеретін тепе-теңдік және толық үш өлшемді модельдер. Модельдерді салыстырудың негізгі қорытындысы - толық сандық модель толық емес тотығуды жақсы болжайды, ал қарапайым тепе-теңдік моделі болжамайды. Болашақта оттегі-метан конверсиясының сандық модельдеу нәтижелері зерттеліп, ұсынылатын болады.
References
Zero Routine Flaring by 2030. World Bank Initiative. Available at: thedocs.worldbank.org/en/doc/ -0400072021/zrf-initiative-text-list-map-98 (Dec13, 2021).
New Data Reveals Uptick in Global Gas Flaring. World Bank press release. Available at: www.world bank. org /en/news/press-release/2016/12/12/new-data-reveals-uptick-in-global-gas-flaring (Dec12, 2016).
Huang K., Fu J.S. A global gas flaring black carbon emission rate dataset from 1994 to 2012. Sci Data. 2016. Vol. 3, 160104 [electronic resource].
Vorob’ev A., Shchesnyak E. Associated Petroleum Gas Flaring:The Problem and Possible Solution. Proc. of the “14th International Congress for Applied Mineralogy - ICAM”, 2019, pp 227–230.
Rodin L. Compact Methanol Production at Oil and Gas Fields. Nowadays and development perspective. Proceeding of the “VII International Oil and Gas Conference”. NewFolk O&G CC. Lviv, Ukraine. 2021, pp.72.
Melnikov E.J. ed. Azotchik Handbook. Moscow Chemistry, 1986, 54 p. [in Russian]
Nestle F., et.al. Kinetic modelling of methanol synthesis over commercial catalysts: A critical assessment. Chem. Eng .J. 2020. Vol. 394, pp. 1 – 13.
ANSYS FLUENT 12.0 Theory Guide, Release 12.0 © ANSYS, Inc. 2009-01-23. Available at: www.afs. enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/main_pre.htm.
Smith G.P., Golden D.M., Frenklach M., et al. GRIMech 3.0. Available at: http://combustion.berke ley.edu/gri-mech/version30/text30.html.
Magnussen B.F. On the Structure of Turbulence and a Generalized Eddy Dissipation Concept for Chemical Reaction in Turbulent Flow. Proceeding of the “19th AIAA Aerospace Science Meeting”. St.Louis, Missouri, USA. 1981, pp.1 – 6.
Magnussen B.F. Modeling of NOx and soot formation by the Eddy Dissipation Concept. Int.Flame Research Foundation. Proceedings of “11th Task Leaders Meeting, IEA Working Party on Energy Conservation in Combustion”, Őrenäs, Glumslöv, Sweden, 1989. pp. 248 – 268.
Wang Y., Zeng H., Banerjee A., et al. Elementary reaction modeling and experimental characterization on methane partial oxidation within a catalyst-enhanced porous media combustor. Energy & Fuels. 2016. Vol.30 (9), pp. 7778 – 7785. doi:10.1021/acs.energyfuels.6b01624
Voloshchuk Y., Vascellari M., Hasse Ch., et al. Numerical study of natural gas reforming by non-catalytic partial oxidation based on the Virtuhcon Benchmark. Chemical Engineering Journal. 2017. Vol.327, pp. 307 – 319. doi:10.1016/j.cej.2017.06.061.
Yunus A. Çengel, Afshin J. Ghajar. Heat and Mass Transfer: Fundamentals & Applications. 5th edition. McGraw-Hill Education. 2015, 992 p.
The Future of Petrochemicals Towards more sustainable plastics and fertilisers. OECD/IEA, 2018. Available at: www.iea.org
Lu X., Wang T. Simulation of ash deposition behavior in an entrained flow coal gasifier. International Journal of Clean Coal and Energy. 2015. Vol.4, pp. 43 – 59.
