Modélisation d’une unité de vaporeformage par procédé intensifié

Abstract

La performance générale du procédé de vaporeformage du gaz naturel est affectée par la limitation au transfert thermique au sein du lit catalytique et la production d’un excès de vapeur d’eau non valorisable. Une des clés possibles pour le rentabiliser davantage consiste à optimiser les transferts thermiques en faisant développer le design du réacteur. Un échangeur-réacteur micro-structuré a ainsi été retenu dans ce travail. Cet appareil de par la taille submillimétrique de ses canaux permet d’intensifier les transferts de chaleur et de matière. Cependant, la modification de l’architecture traditionnelle oblige à développer de nouveaux catalyseurs (MgAl2O4) déposables dans les micro-canaux et permettant d’atteindre conversion élevées à faibles temps de passage. Un modèle mathématique de réacteur piston hétérogène a été proposé pour estimer la cinétique de la réaction de reformage. La faisabilité du concept et la performance des catalyseurs seront validées ultérieurement sur un canal dans les conditions industrielles du procédé.يتأثر الأداء العام لعملية إصلاح بخار الغاز الطبيعي بـ الحد من انتقال الحرارة داخل الطبقة الحفازة وإنتاج الفائض بخار الماء غير القابل للاسترداد. أحد المفاتيح المحتملة لجعلها أكثر ربحية هو تحسين نقل الحرارة من خلال تطوير تصميم المفاعل. أ وهكذا تم الاحتفاظ بمفاعل المبادل الصغير الهيكل في هذا العمل. هذا الجهاز بسبب حجم قنواتها دون المليمتر يجعل من الممكن تكثيف نقل الحرارة و موضوع. ومع ذلك، فإن تعديل العمارة التقليدية يتطلب تطوير محفزات جديدة (MgAl2O4) قابلة للترسيب في القنوات الصغيرة وتجعل من الممكن تحقيقها تحويلات عالية في أوقات السكن المنخفضة. نموذج رياضي لمفاعل المكبس تم اقتراح غير متجانسة لتقدير حركية رد الفعل الإصلاحي. مدى قابلية القيام ب سيتم التحقق من صحة المفهوم وأداء المحفزات لاحقًا على قناة في الظروف الصناعية للعملية.