تغییر ترکیبات سوخت بر عملکرد کوره ریفرمر بخار

ریفرمر بخارمتان ، یکی از واحدهای مهم به منظور تولید هیدروژن در صنعت می باشد. ریفرمر شامل یک محفظه احتراق است که در آن لوله هایی مملو از کاتالیزر نیکل بر پایه آلومینا وجود دارد، که واکنش ریفرمینگ با بخار گاز متان در آن انجام می‌شود. این واکنش ها گرماگیر هستند و به همین علت به منظور تامین گرمای مورد نیاز واکنش در محفظه احتراق مشعل‌هایی در کوره وجود دارد که سوخت و هوا در مشعل‌ها می‌سوزد و گرما تولید مورد نیاز را تامین می‌کند. به منظور تولید هیدروژن بیشتر در لوله های ریفرمر ، دمای پوسته ی خارجی لوله ها و دمای گاز های حاصل از احتراق در کوره در یک محدوده مشخصی قرار گیرد تامیزان تولید هیدوژن به حداکثر برسد. یکی از عوامل مهم در این کار، نوع و ترکیبات سوخت در مشعل ریفرمر می‌باشد، ترکیباتی از قبیل هیدروژن و متان سهم به سزایی در تامین گرمای مورد نیاز واکنش، دمای ماکزیمم شعله و دمای گازهای حاصل از احتراق در کوره می گذارد، در این مطالعه با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) به بررسی تاثیر میزان متان و هیدرژن در سوخت و میزان بازدهی کوره ریفرمر پرداخته شده است، سپس داده های شبیه سازی و با داده‌های عملیاتی اعتبار سنجی شده است.

effect of fuel component changes on the furnace of the steam reformer performance

steam methane reformer is an important equipment in order to produce hydrogen in petrochemical industry. reformer contains a combustion chamber which has many tubes full of ni-al2o3 catalysts. the steam methane reforming reactions occur on the catalyst bed. these reactions are endothermic and the required heat of reaction is provided by fuel combustion in the burners of the combustion chamber. in order to maximize hydrogen production, skin temperature of tubes must be in a suitable range. one of the important factors is fuel composition. hydrogen and methane in the fuel have a great effect on the maximum temperature of flames and flue gases. in this study, the effect of methane and hydrogen content in the fuel on the reformer efficiency is investigated via computational fluid dynamics (cfd). the results are validated by industrial data and good agreement is shown.