محاكاة عملية مصلح الغاز MIDREX باستخدام برنامج Aspen Plus والتحقق من صحة النتائج مقارنة مع البيانات التجريبية
الكلمات المفتاحية:
أسبن بلس، قيم تجريبية، طريقة مادركس، التحققالملخص
أدى انتشار ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي أثناء تحويل خام الحديد (أكسيد الحديد) إلى حديد نقي إلى بدء عملية كيميائية بديلة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون باستخدام عملية إعادة تأهيل MIDREX. لسوء الحظ، هناك عيب في عملية MIDREX، على الرغم من الحوافز الجذابة المحتملة ذات الفوائد الاقتصادية والبيئية. السبب الرئيسي لذلك هو تفاعل تكوين الكربون على الموقع النشط للمحفز. من أجل تقليل ترسب الكربون، تم تحميل المحفز داخل أنبوب إعادة التشكيل بثلاثة أنواع من نشاط المحفز. تمت محاكاة عملية إصلاح MIDREX بمساعدة ASPEN PLUS V8.8 في هذه الدراسة. تم تنفيذ عملية محاكاة MIDREX المصلح باستخدام ثلاثة أنواع من المفاعلات ذات القاعدة الثابتة على التوالي. تم إجراء المحاكاة الحركية باستخدام كتل نموذج ASPEN PLUS RPLUG مع قانون طاقة معاد ترتيبها. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن المحاكاة باستخدام مفاعل السرير الثابت تم التحقق منها باستخدام بيانات المصنع الفعلية. كانت نتائج النموذج قادرة على إعطاء قيمة مرضية لدرجة حرارة الغاز المعاد تشكيلها وتحويل الميثان وثاني أكسيد الكربون لإعادة التشكيل وأول أكسيد الكربون وبخار الماء بحد أقصى للخطأ لا يزيد عن 8٪.
المراجع
Ajbar, A., Alhumaizi, K., & Soliman, M. (2011). Modeling and simulations of a reformer used in direct reduction of iron. Korean Journal of Chemical Engineering, 28, 2242-2249.
Al-Malah, K. I. (2022). Aspen plus: chemical engineering applications. John Wiley & Sons.
Er-Rbib, H., Bouallou, C., & Werkoff, F. (2012). Production of synthetic gasoline and diesel fuel from dry reforming of methane. Energy Procedia, 29, 156-165.
Gopaul, S. G., & Dutta, A. (2015). Dry reforming of multiple biogas types for syngas production simulated using Aspen Plus: The use of partial oxidation and hydrogen combustion to achieve thermo-neutrality. International Journal of Hydrogen Energy, 40(19), 6307-6318.
Melhem, G. A., Saini, R., & Goodwin, B. M. (1989). A modified Peng-Robinson equation of state. Fluid Phase Equilibria, 47(2-3), 189-237.
MIDREX Company (2020). World Direct Reduction Statistics. 2021 Midrex Technologies, Inc. Available at: [https://www.midrex.com/wp-content/uploads/Midrex-STATSbookprint-2020.Final_.pdf].
Nagaoka, K., Seshan, K., Aika, K. I., & Lercher, J. A. (2001). Carbon deposition during carbon dioxide reforming of methane—comparison between Pt/Al2O3 and Pt/ZrO2. Journal of Catalysis, 197(1), 34-42.
National Energy Technology Laboratory (2020). Syngas Composition. Available at: [https://netl.doe.gov/research/coal/energy-systems/gasification/gasifipedia/syngas-composition].
Park, M. H., Choi, B. K., Park, Y. H., Moon, D. J., Park, N. C., & Kim, Y. C. (2015). Kinetics for steam and CO2 reforming of methane over Ni/La/Al2O3 catalyst. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15(7), 5255-5258.
Raju, A. S., Park, C. S., & Norbeck, J. M. (2009). Synthesis gas production using steam hydrogasification and steam reforming. Fuel Processing Technology, 90(2), 330-336.
Wang, S., Lu, G. Q., & Millar, G. J. (1996). Carbon dioxide reforming of methane to produce synthesis gas over metal-supported catalysts: state of the art. Energy & fuels, 10(4), 896-904.
Zhang, Y., Zhang, S., Lou, H. H., Gossage, J. L., & Benson, T. J. (2014). Steam and dry reforming processes coupled with partial oxidation of methane for CO2 emission reduction. Chemical Engineering & Technology, 37(9), 1493-1499.
التنزيلات
منشور
كيفية الاقتباس
إصدار
القسم
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2023 محمد احمد بن رابحه، مصطفى أحمد الهليب، عبدالحليم سليم بن والي، سراج الدين عمر شميلة، أمنية المبروك صالح
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
