گازسازی سوخت نفتی سنگین در یک گازساز جریان حامل

این مقاله به بررسی گازسازی مازوت پالایشگاه تهران با عامل گازکننده هوا می پردازد. در ابتدا گازسازی مازوت با رویکرد ترمودینامیکی تعادلی مدل سازی شده و سپس به صورت تجربی، عملکرد دمایی یک گازساز جریان حامل مطالعه شده است. بدین منظور یک مجموعه گازسازی سوخت نفتی سنگین با ظرفیت 7 کیلوگرم بر ساعت طراحی و ساخته شد. مشخصات فیزیکی-شیمیایی این سوخت نفتی سنگین از طریق آزمایشگاهی تعیین گردید. در یک مطالعه پارامتریک به کمک مدل تعادلی در نرم افزار Aspen plus برای شرایط پایدار، اثر نسبت هم ارزی بر شاخص های عملکردی در گازسازی شامل ترکیبات گاز سنتزی، ارزش حرارتی و دمای گازسازی بررسی شد. توزیع درجه حرارت درون گازساز و مصرف کربن جامد سوخت نفتی سنگین، عوامل موثری در تولید گاز سنتزی و عملکرد بهینه گازسازی می باشند. در مطالعه تجربی، دمای گازسازی در نقاط مختلف گازساز اندازه گیری شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهند که مقادیر CO، H2 و HHV در نسبت هم ارزی برابر 39/0 بیشینه بوده که منطبق با مصرف کامل کربن جامد است. با افزایش نسبت هم ارزی، دمای گازسازی زیاد شده که این منطبق بر نتایج تجربی نیز می باشد. مقایسه نتایج مدل سازی و تجربی نشان می دهد که ضمن هماهنگی روند تغییرات دمای گازسازی، اختلاف دماهای تجربی و مدل سازی با افزایش نسبت هم ارزی کاسته می شود؛ همچنین پس از یک فاصله کوتاه از نوک انژکتور، درجه حرارت در طول گازساز با نرخ ثابتی کاهش می یابد. در نهایت، به منظور عملکرد بهینه گازسازی سوخت نفتی سنگین، یک تناسب بین طول گازساز و نسبت هم ارزی بر اساس پیشرفت یکی از واکنش های اساسی در گازسازی ارایه شده است.