تولید محصولات با ارزش از تبدیل نفت کوره به گاز با استفاده از مشعل پلاسمای جریان مستقیم

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی دانشگاه شهید بهشتی

2 هیئت علمی دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

در این پژوهش از مشعل پلاسمای حرارتی جریان مستقیم برای انجام فرایند گازی سازی نفک کوره سنگین به منظور تولید محصولات سبکتر و با ارزشتر گازی استفاده شد. مشعل پلاسمای حرارتی قادر به تولید محیطی فعال شامل گونه های پرانرژی بوده که قادر است باندهای مولکولی هیدروکربن های سنگین موجود در نفت کوره را بشکند. مزیت روش پلاسما بر سایر روشهای حرارتی تماس مستقیم شعله آن با نمونه است که اتلاف حرارتی ناشی از انتقال حرارت را بدون هر گونه احتراقی کاهش می دهد. برای این هدف ابتدا مشعل پلاسما طراحی و ساخته شد. شرایط کاری مشعل شامل توان، نرخ شارش گاز، فاصله نازل تا نمونه و زمان پردازش بهینه سازی شد. در نقطه بهینه محصولات تولیدی شامل هیدروژن و هیدروکربن های گازی مورد مطالعه قرار گرفتند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Production of valuable products with pyrolysis fuel oil (P.F.O) gasification by DC plasma torch

نویسندگان [English]

  • hamed mahdikia 1
  • babak shokri 2
2 shahid beheshti university
چکیده [English]

In this research, DC thermal plasma torch is used for pyrolysis fuel oil (PFO) gasification to produce lighter and more valuable gaseous products. The thermal plasma torch is able to generation active medium including energetic species which could crack molecular bonds of heavy hydrocarbons in PFO. The advantage of plasma method over thermal methods is the direct contact of plasma plume, which will reduce the heat loss due to heat transfer without combustion. For this purpose, first plasma torch designed and fabricated. The working state of the torch was optimized regarding power, gas flow rate, distance from nozzle to sample and treatment time. In the optimum point the product hydrogen and gaseous hydrocarbons was studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermal plasma
  • Plasma torch
  • PFO
  • Cracking
  • Hydrogen and light Hydrocarbons

 

1. جیمز اچ، گری؛ گلن ای، هندروک؛ ترجمه: سید مهبد مهدی بصیر؛ محمد باقر پورسعید؛ گیتی ابولحمد؛ پالایش نفت (فناوری و اقتصاد)، مرکز نشر دانشگاهی، تهران، جلد اول، ویرایش اول، 1381.

2.  J. Elvin, NPRA Annual Meeting, 1983.

3. H.Y. Park, T.H. Kim, Non-isothermal pyrolysis of vacuum residue (VR) in a thermo gravimetric analyzer, Energy Conversion and Management, 2006; 47.

4. T. Suzuki, M. Itoh, M. Mishima, Y. Watanabe, Y. Takegami, Two-stage pyrolysis of heavy                                              oils. 1. Pyrolysis of vacuum residues for olefin production in a batch-type reactor, Fuel, 60 (1981)    961-966.

5. T. Suzuki, M. Itoh, M. Mishima, Y. Takegami, Y. Watanabe, Two-stage pyrolysis of heavy oils. 2. Pyrolysis of Taching vacuum residues and Arabian light atmospheric residues for the production of olefins in a flow-type reactor, Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 21 (1982) 149-154.

6. عطیه خسروی؛ طراحی و ساخت مشعل تخلیه سد دی الکتریک به منظور پردازش پلاسمایی نفت کوره به همراه بررسی پارامترهای موثر؛ پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی پلاسما، پژوهشکده لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی، 1392.

7. ژ لوفبور؛ ترجمه گیتی ابوالحمد؛ شیمی هیدروکربن‌ها،مرکز نشر دانشگاهی، تهران، چاپ اول، ویرایش اول، 1363.

8. الهام دژبان گوی؛ تولید هیدروژن و هیدروکربن‌های سبک از پردازش پلاسمایی نفت کوره، پایان نامه کارشناسی ارشد فیزیک اتمی، دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی؛ 1392.

9. P. Kong, A. Watkins, B. Detering, C. Thomas, Reactive plasma upgrade of squalane-a heavy oil simulant, in, EG and G Idaho, Inc., Idaho Falls, ID (United States), 1995.