Doğalgaz Dergisi 237. Sayı |Enerji ve Çevre 180. Sayı (Mart 2023)

32 DOĞALGAZ VE ENERJİ • Mart / 2023 MAKALE modellemede H2 verimi %80 üzerine çıkması 250°C sıcaklığın altında gözlenmiştir. CO dönüşümü ve H2 verimi sıcaklık değişimine çok duyarlı değildi, ancak sıcaklıkta artışla, su gaz dönüştürme (WGS) dönüşümü oldukça düşerken H2 verimi hızla bir düşüş gösterir. Sıcaklıkta artış 200°C -500°C yükselirken CO dönüşümü 97’den 83’lere ve H2 verimi 83’ten 40’lara hızla bir düşüş yaşadı. Buda ekzotermik bir reaktörün yüksek sıcklıklarda tercih edildiğini göstermektedir. Reformasyon Akışkan paketini ve reaktör tipini tanımladıktan sonra, her bir reaktörün P, T ve S/C gibi çalışma parametrelerinin etkisi arasında bir denge ayarlandı. Buhar reformu ve WGS reaksiyonunun tersinirlik geridönebilirlik nedeniyle doğal gaz (NG) dönüşümüne uygulanan termodinamik sınırlamanın üstesinden gelmek için bu adımın kritik olduğu bulunuyor [53,54]. Su-Gaz Dönüşüm (WGS) Reaktörü Reformer basıncı ve sıcaklığı ayarlandıktan sonra, su-gaz dönüşüm (WGS) reaksiyonunun (Rxn 2) gerçekleşmesi için en iyi koşulları desteklemek üzere Su gazı dönüşüm (WGS) reaktörlerinin sıcaklıkları ayarlandı. İşlemin bu aşamasında metanlaşma reaksiyonunu (Rxn 5) (burada hidrojen tüketimini) sınırlamak için çalışma basıncı 4.5 atm’de tutuldu. CO + 3H2 → CH4 + H2O (∆H |298 = -206 KJ/mo) (Rxn 5)[61] Çalışma sıcaklığına gelince, düşük sıcaklıklarda (Peng- Basıncın Su Gaz Dönüştürme (WGS) Reaksiyon Dönüşümü ve H2 Verimi Üzerindeki Etkisi Basıncın su gaz dönüştürme (WGS) denge reaktöründeki dönüştürme üzerinde sıfır etkiye sahiptir. Buda reaktör üzerindeki basınçtaki artışın veya azalmanın, dönüştürme üzerinde ve ürün akışındaki H2 verimi üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı anlamına geliyor. Ikinci denklemde (Rxn2), denklemin her iki tarafındaki mol sayısı eşit olarak dengelenir. Sonuç olarak, basınçtaki artış veya azalma nedeniyle sistemin dengesinde net bir kayma görülmez [89,90,91]. Sıcaklığın Su Gaz Dönüştürme (WGS) reaksiyon dönüşümü ve H2 verimi üzerindeki etkisi. Su gazı dönüştürme reaktöründe (WGS) reaksiyon ekzotermiktir ve bu nedenle düşük sıcaklıklar tercih edilir. Şekil 4.6’da gösterildiği gibi, 500°C sıcaklıkta dönüşüm %40, 330°C %66 ve 200°C %83 H2 ürün elde edili ve burada 300°C ve altındaki sıcaklıklarda %80 ve üzeri H2 verimi mumkun olduğunu göstermektedır. Bu simülasyon Şekil 9. Basıncın su gaz döüştürme (WGS) reaksiyon dönüşümü ve H2 verimi üzerindeki etkisi. Şekil 10. Sıcaklığın su gaz dönüştürme (WGS) reaksiyon dönüşümü ve H2 verimi üzerindeki etkisi. Şekil 11. Stokiyometrik buhar/ karbon oranı (S/C)= 2.5’dayken sıcaklık ve basınç değişimine karşı hidrojen molar akış hızı.