گازسازی سوخت نفتی سنگین در یک گازساز جریان حامل

این مقاله به بررسی گازسازی مازوت پالایشگاه تهران با عامل گازکننده هوا می‌پردازد. در ابتدا گازسازی مازوت با رویکرد ترمودینامیکی تعادلی مدل‌سازی شده و سپس به صورت تجربی، عملکرد دمایی یک گازساز جریان‌حامل 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 نرم‌افزار Aspen plus برای شرایط پایدار، اثر نسبت هم‌ارزی بر شاخص‌های 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 می‌باشند. در مطالعه تجربی، دمای گازسازی در نقاط مختلف گازساز اندازه‌گیری شده است. نتایج مدل‌سازی نشان می‌دهند که مقادیر CO، H2 و HHV در نسبت هم‌ارزی برابر 39/0 بیشینه بوده که منطبق با مصرف کامل کربن جامد است. با افزایش نسبت هم‌ارزی، دمای گازسازی زیاد شده که این منطبق بر نتایج تجربی نیز می‌باشد. مقایسه نتایج مدل‌سازی و تجربی نشان می‌دهد که ضمن هماهنگی روند تغییرات دمای گازسازی، اختلاف دماهای تجربی و مدل‌سازی با افزایش نسبت هم‌ارزی کاسته می‌شود؛ همچنین پس از یک فاصله کوتاه از نوک انژکتور، درجه حرارت در طول گازساز با نرخ ثابتی کاهش می‌یابد. در نهایت، به منظور عملکرد بهینه گازسازی سوخت نفتی سنگین، یک تناسب بین طول گازساز و نسبت هم‌ارزی بر اساس پیشرفت یکی از واکنش‌های اساسی در گازسازی ارائه شده است.