ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДА МЕТАНА В РЕАКТОРЕ АВТОТЕРМИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА НА СООТНОШЕНИЕ СИНТЕЗ–ГАЗА H₂/CO И СЕЛЕКТИВНОСТЬ ПРОДУКТА ПО МЕТОДУ ФИШЕРА-ТРОПША
DOI:
https://doi.org/10.66960/jof.3093-8899.00030Ключевые слова:
GTL-технология, реактор автотермического риформинга (ATR), синтез-газ, соотношение H₂/CO, синтез Фишера–Тропша, синтетический воск, изменение расхода метана, SimDist ASTM D7169, газовая хроматография, селективность продуктовАннотация
В данной статье исследовано влияние изменения расхода природного газа (метана) в установке автотермического риформинга (ATR) завода Uzbekistan GTL на состав синтез-газа, в частности на изменение соотношения H₂/CO, а также на селективность продуктов синтеза Фишера–Тропша. Закономерности изменения концентраций CO, H₂ и CO₂ при различных уровнях снижения расхода метана были проанализированы на основе теоретических расчётов и реальных технологических данных промышленного процесса. Взаимосвязь технологических параметров была смоделирована с использованием программной среды Python.
Состав синтетического воска, полученного в процессе синтеза Фишера–Тропша, был исследован методом газохроматографического анализа с применением метода имитированной дистилляции (Simulated Distillation, SimDist ASTM D7169). Результаты показали, что нестабильность подачи природного газа приводит к увеличению соотношения H₂/CO, что сопровождается снижением выхода тяжёлых парафиновых фракций (C₂₀–C₈₀) и увеличением доли лёгких углеводородов и кислородсодержащих соединений. Напротив, при стабильном расходе метана и поддержании соотношения H₂/CO на уровне около 1,97 наблюдается образование высокомолекулярных восковых фракций.
Полученные результаты показывают, что постоянный контроль состава синтез-газа и оптимизация соотношения метан–окислитель являются важными факторами управления селективностью продуктов синтеза Фишера–Тропша и получения высококачественного синтетического воска в технологии GTL.
Библиографические ссылки
Seok Chang Kang, Ki-Won Jun, and Yun-Jo Lee. Effects of the CO/CO2 Ratio in Synthesis Gas on the Catalytic Behavior in Fischer–Tropsch Synthesis Using K/Fe–Cu–Al Catalysts. Energy & Fuels 2013, 27 (11), 6377-6387. https://doi.org/10.1021/ef401177k DOI: https://doi.org/10.1021/ef401177k
Indrajit K. Ghosh, Zafar Iqbal, Tracey van Heerden, Eric van Steen, Ankur Bordoloi. Insights into the unusual role of chlorine in product selectivity for direct hydrogenation of CO/CO2 to short-chain olefins. Chemical Engineering Journal 2021, 413, 127424. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127424. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127424
Ananda Vallezi Paladino Lino, Chayene Gonçalves Anchieta, Elisabete Moreira Assaf, José Mansur Assaf. Fuel gas from syngas. 2023, 235-269. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91878-7.00006-X. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91878-7.00006-X
Ferdinand Pöhlmann, Andreas Jess. Interplay of reaction and pore diffusion during cobalt-catalyzed Fischer–Tropsch synthesis with CO2 -rich syngas. Catalysis Today 2016, 275, 172-182. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.09.032. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2015.09.032
Bamidele V. Ayodele, Maksudur R. Khan, Su Shiung Lam, Chin Kui Cheng. Production of CO-rich hydrogen from methane dry reforming over lanthania-supported cobalt catalyst: Kinetic and mechanistic studies. International Journal of Hydrogen Energy 2016, 41 (8), 4603-4615. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.01.091
Taraknath Das and Goutam Deo. Promotion of Alumina Supported Cobalt Catalysts by Iron. The Journal of Physical Chemistry C 2012, 116 (39), 20812-20819. https://doi.org/10.1021/jp3007206. DOI: https://doi.org/10.1021/jp3007206
Maximilian Medicus, Judith Mettke, Florian Wolke, Johannes Abel, Michael Gallwitz, Erik Reichelt. Assessment of process integration of an up-scaled Fischer-Tropsch-catalyst. Applied Catalysis A: General 2025, 692, 120081. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.120081. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.120081
Yali Yao, Xinying Liu, Diane Hildebrandt, David Glasser. Fischer–Tropsch synthesis using H2/CO/CO2 syngas mixtures: A comparison of paraffin to olefin ratios for iron and cobalt based catalysts. Applied Catalysis A: General 2012, 433-434, 58-68. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.04.041. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.04.041
Andreas Helland Lillebø, Anders Holmen, Bjørn Christian Enger, Edd Anders Blekkan. Fischer‒Tropsch Conversion of Biomass‐Derived Synthesis Gas to Liquid Fuels. 2016, 131-147. https://doi.org/10.1002/9781118957844.ch10. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118957844.ch10
Tiejun Lin, Kun Gong, Caiqi Wang, Yunlei An, Xinxing Wang, Xingzhen Qi, Shenggang Li, Yongwu Lu, Liangshu Zhong, Yuhan Sun. Fischer–Tropsch Synthesis to Olefins: Catalytic Performance and Structure Evolution of Co2C-Based Catalysts under a CO2 Environment. ACS Catalysis 2019, 9 (10), 9554-9567. https://doi.org/10.1021/acscatal.9b02513. DOI: https://doi.org/10.1021/acscatal.9b02513
Загрузки
Метрика
Выпуск
Раздел
Лицензия
Авторские права © 2026 Umidjon Beshimov, Abduhamid Maxsumov, Shaxobiddin Jumayev, O‘tkirbek Azamatov, Eldor Mashayev
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Данная работа лицензирована на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
Как цитировать
