Synthesis gas production from natural gas in a fixed bed reactor with reversed flow

Authors


Abstract

The feasibility of producing synthesis gas by partial oxidation of natural gas on a Ni-catalyst in a fixed bed reactor with reversed flow was investigated by means of simulation. A one dimensional reactor model of the non-steady state heterogeneous type, accounting for internal diffusional limitations, was applied. A double temperature peak is observed just after flow reversal, influencing the selectivities at the exit through enhanced steam reforming reactions. The second peak gradually decreases in importance with time during the semi-cycle. The influence of several operating conditions on the reactor performance was studied. Most of the coke deposited in a semi-cycle can be removed after flow reversal. This observation opens new perspectives for the reversed flow operation.

Abstract

On a étudié par des simulations la possibilité de produire du gaz de synthèse par oxydation partielle de gaz naturel sur un catalyseur Ni dans un réacteur à lit fixe en écoulement inverse. On a utilisé un modèle de réacteur unidimensionnel de type hétérogène en régime instationnaire, en tenant compte des limites diffusionnelles internes. Un double pic de température est observé juste après l'inversion de l'écoulement, ce qui influence les sélectivités à la sortie par le biais de des réactions de reformage à la vapeur renforcées. Le deuxième pic diminue graduellement en importance dans le temps au cours du demi-cycle. On a étudié l'influence de plusieurs conditions de fonctionnement sur la performance du réacteur. La plupart du coke déposé dans un demi-cycle peut ětre retiré après l'inversion de l'écoulement. Cette observation ouvre de nouvelles perspectives pour le fonctionnement en écoulement inverse.

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