جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 37 1 2018 05 22 Fischer-Tropsch Synthesis Simulation in a Fixed Bed GTL Reactor Using CFD Technique شبیه سازی راکتور بستر ثابت سنتز فیشرـ تروپش در فرایند GTL با استفاده از فناوری دینامیک سیالات محاسباتی 267 276 34051 FA حسام سلیمی آزمایشگاه تحقیقاتی طراحی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران شاهرخ شاه حسینی آزمایشگاه تحقیقاتی طراحی، شبیه‌سازی و کنترل فرآیندها، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2016 05 10 <em>In this study, the conversion of standard synthesis gas to linear hydrocarbons is investigated in a single tube Fischer-Tropsch reactor using computational fluid dynamics. For this, a precise two-dimensional pseudo-homogeneous model includes momentum, mass, and energy conservation equations along with species and reaction kinetics relations was developed and numerically solved by computational codes. The shell and tube reactor was filled with spherical cobalt-based catalysts. The operating condition was as follows: coolant temperature: 555 K, pressure: 17 bar and inlet synthesis gas molar flow rate: 0.0355gmole/s. The values of carbon monoxide and hydrogen conversions, hydrocarbon productions, pressure drop and fluid temperature on the reactor axis was analyzed. The simulation results were validated by comparison with experimental data. The implemented mathematical model predicted the conversion of carbon monoxide and hydrogen equal to 46% and 49%, respectively that was overpredicted in comparison with experimental ones. In the case of reaction products, maximum error was occurred in the propane production rate, 14%, which indicates a good agreement between mathematical results and experimental data.</em> <em>در این مطالعه تبدیل گاز سنتز استاندارد به هیدروکربن‌های خطی در یک راکتور فیشر ـ تروپش بستر ثابت تک لوله‌ای با استفاده از فناوری دینامیک سیالات محاسباتی </em><em>(CFD)</em><em> مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک مدل جامع دو بعدی شبه همگن شامل معادله­ های بقای جرم، انرژی، مومنتوم و اجزا و همچنین سرعت واکنش استفاده و توسط کد‌های محاسباتی، حل عددی شده است. راکتور از نوع پوسته و لوله بوده که با کاتالیست‌های کروی پایه کبالت پر شده بود. شرایط عملیاتی بدین قرار بود: دمای سیال خنک کننده 555 کلوین، </em><em>فشار 17 بار و شدت جریان مولی گاز سنتز ورودی معادل با </em><em>gmole/s</em><em> 0335. رفتار پیش‌بینی شده میزان تبدیل کربن مونوکسید</em><em> و هیدروژن، میزان تولید هیدروکربن‌ها، افت فشار و دمای سیال در طول محور راکتور مورد تجزیه قرار گرفت. نتیجه­های به دست آمده از این شبیه­سازی با داده‌های تجربی موجود، اعتباری سنجی شد. مدل ریاضی مورد استفاده، میزان تبدیل کربن مونوکسید و هیدروژن را به ترتیب برابر با 46 و 49 درصد پیش بینی کرد که در مقایسه با مقدارهای تجربی، به ترتیب خطای مثبت 15 و 14 درصدی را نشان داد. در مورد فراورده­ های واکنش، بیش ­ترین خطای به دست آمده در پیش بینی میزان تولید پروپان با 14درصد به دست آمد که نشان از تطابق خوب بین نتیجه­ های به دست آمده از مدل و داده‌های تجربی دارد.</em> https://www.nsmsi.ir/article_34051_a7eb93ef92a8a65cf69d578336b6be20.pdf