• صفحه اصلی
  • مرور
    • شماره جاری
    • بر اساس شماره‌های نشریه
    • بر اساس نویسندگان
    • بر اساس موضوعات
    • نمایه نویسندگان
    • نمایه کلیدواژه ها
  • اطلاعات نشریه
    • درباره نشریه
    • اهداف و چشم انداز
    • اعضای هیات تحریریه
    • همکاران دفتر نشریه
    • اصول اخلاقی انتشار مقاله
    • بانک ها و نمایه نامه ها
    • پیوندهای مفید
    • پرسش‌های متداول
    • فرایند پذیرش مقالات
    • اخبار و اعلانات
  • راهنمای نویسندگان
  • ارسال مقاله
  • داوران
  • تماس با ما
 
  • ورود به سامانه ▼
    • ورود به سامانه
    • ثبت نام در سامانه
  • English
صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله
  • ذخیره رکوردها
  • |
  • نسخه قابل چاپ
  • |
  • توصیه به دوستان
  • |
  • ارجاع به این مقاله ارجاع به مقاله
    RIS EndNote BibTeX APA MLA Harvard Vancouver
  • |
  • اشتراک گذاری اشتراک گذاری
    CiteULike Mendeley Facebook Google LinkedIn Twitter Telegram
پژوهش نفت
مقالات آماده انتشار
شماره جاری
شماره‌های پیشین نشریه
دوره دوره 28 (1397)
دوره دوره 27 (1396)
دوره دوره 26 (1395)
دوره دوره 25 (1394)
دوره دوره 24 (1393)
دوره دوره 23 (1392)
شماره شماره 76
شماره شماره 75
شماره شماره 74
شماره شماره 73
دوره دوره 22 (1391)
دوره دوره 21 (1390)
دوره دوره 20 (1389)
دوره دوره 19 (1388)
دوره دوره 18 (1387)
دوره دوره 17 (1386)
دوره دوره 16 (1385)
دوره دوره 15 (1384)
دوره دوره 14 (1383)
باغشاهی, علیرضا, یعقوبی, نکیسا, عابدینی, حسین, تیموری, محمدباقر. (1392). مدل‌سازی سینتیکی واکنش جفت شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیزور Mn/Na2WO4/TiO2. پژوهش نفت, 23(74), 3-19. doi: 10.22078/pr.2013.288
علیرضا باغشاهی; نکیسا یعقوبی; حسین عابدینی; محمدباقر تیموری. "مدل‌سازی سینتیکی واکنش جفت شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیزور Mn/Na2WO4/TiO2". پژوهش نفت, 23, 74, 1392, 3-19. doi: 10.22078/pr.2013.288
باغشاهی, علیرضا, یعقوبی, نکیسا, عابدینی, حسین, تیموری, محمدباقر. (1392). 'مدل‌سازی سینتیکی واکنش جفت شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیزور Mn/Na2WO4/TiO2', پژوهش نفت, 23(74), pp. 3-19. doi: 10.22078/pr.2013.288
باغشاهی, علیرضا, یعقوبی, نکیسا, عابدینی, حسین, تیموری, محمدباقر. مدل‌سازی سینتیکی واکنش جفت شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیزور Mn/Na2WO4/TiO2. پژوهش نفت, 1392; 23(74): 3-19. doi: 10.22078/pr.2013.288

مدل‌سازی سینتیکی واکنش جفت شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیزور Mn/Na2WO4/TiO2

مقاله 1، دوره 23، شماره 74، مرداد و شهریور 1392، صفحه 3-19  XML اصل مقاله (1961 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22078/pr.2013.288
نویسندگان
علیرضا باغشاهی؛ نکیسا یعقوبی ؛ حسین عابدینی؛ محمدباقر تیموری
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده پتروشیمی
چکیده
واکنش جفت شدن اکسایشی متان دریک راکتور بستر ثابت تحت کاتالیست Mn/Na2WO4/TiO2 مدل‌سازی سینتیکی شده است. معادله انتقال اجزاء واکنش به همراه شیمی واکنش مدل‌سازی یک بعدی شده و رفتار کاتالیست در راکتور دیفرانسیلی بستر ثابت پیش بینی شده است. در این راستا آزمایشات سینتیکی در یک راکتور دیفرانسیلی بستر ثابت با شرایط عملیاتی مختلف طراحی و اجرا شده است. شرایط عملیاتی واکنش محدوده نسبت متان به اکسیژن 5/1 تا 4 و درجه حرارت واکنش oC 925-625 را در بر می گیرد. ترم‌های مورد ارزیابی میزان تبدیل متان، گزینش‌پذیری محصولات واکنش (مطلوب و نامطلوب) و بازده واکنش می‌باشد. مدل سینتیکی مورد استفاده شامل شیمی واکنش‌های کاتالیستی (در 9 مرحله) و واکنش‌های فاز گاز (1 مرحله) می‌باشد. آنالیز حساسیت برای مدل سینتیکی شبیه‌سازی شده، انجام شد و بر اساس آن ، ضرایب سینتیکی برای کاتالیست Mn/Na2WO4/TiO2 ارایه شده است. مقایسه نتایج مدل‌سازی با داده‌های تجربی تطابق و سازگاری نسبتاً خوبی را نشان می‌دهد.تأثیر درجه حرارت خوراک ورودی روی درصد تبدیل متان و گزینش‌پذیری محصولات مطلوب (C2)مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی و همچنین نتایج مدل‌سازی هر دو با سازگاری مناسب نشان می‌دهد که درصد تبدیل متان با افزایش درجه حرارت در محدوده oC 625 تا 925 افزایش می‌یابد. همچنین نتایج نشان می‌دهند با افزایش نسبت متان به اکسیژن، گزینش‌پذیری محصولات مطلوب افزایش یافته و درصد تبدیل متان کاهش می‌یابد. بررسی رفتار کاتالیست نشان داده که کاهش درصد تبدیل متان شدیدتر از افزایش گزینش‌پذیری است لذا با افزایش نسبت متان به اکسیژن، راندمان محصولات مطلوب کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
جفت شدن اکسایشی متان؛ مدل‌سازی سینتیکی؛ آنالیز حساسیت؛ Mn/Na2WO4/TiO2
عنوان مقاله [English]
Kinetic Modeling of Oxidative Coupling of Methane Over Mn/Na2WO4/TiO2 Catalysts
نویسندگان [English]
Alireza Baghshahi؛ Nakisa Yaghobi؛ Hossein Abedini؛ Mohammad Bagher Teimouri
Iran Polymer and Petrochemical Institute
چکیده [English]
In this work, the kinetic of oxidative coupling of methane reactions using Mn/Na2WO4/TiO2 as a catalyst has been modeled. The process of the oxidative coupling of methane consists of complicated interactions between transport phenomena and chemical kinetics. Simulation and modeling have been conducted considering the details of the reaction and the kinetics of the process of the oxidative coupling of methane on laboratory scale. Kinetic experiments were designed and conducted in a catatest setup which was equipped to a differential fixed-bed reactor. In addition, more than 24 experiments were done under different operational conditions, namely at temperatures between 923-1223 K, at atmospheric pressure, at methane to oxygen ratios of 1, 2, 3, 4.5, and at GHSV’s of 8000, 10000, 14000, and 18000 h-1. The results of each experiment in terms of the amount of selectivity of hydrocarbon products (ethylene and ethane) and carbon oxide products (carbon dioxide and carbon monoxide), the methane conversion, and the efficiency of desired hydrocarbon products were assessed. The validation of the method by a comparison between the experimental data and the kinetic model outputs was also performed. Good agreement between these data declares that the kinetic model in the range of our operational conditions is valid. MATLAB was used in order to model the kinetics of the reaction. In this model, all the equations of conservation of mass were solved for all the components of the system. To optimize the model, the sensitivity analysis was also carried out. Finally, the outcomes of model were compared with the experimental results and the kinetic constants and activation energies were calculated for the reactions.
کلیدواژه‌ها [English]
Oxidative Coupling of Methane, Kinetic Modeling, Sensitivity Analysis, Mn/Na2WO4/TiO2
مراجع

مراجع

[1]. Energy Information Administration. Available: http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo/, 2008.

[2] Stansch Z., Mleczko L. and Baerns M., “Kinetics for oxidative coupling of methane process over La2O3/Ca-O catalyst”, Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 36, pp. 2568–2579, 1995.

[3]. Daneshpayeh M., Khodadadi A., Mostoufi N., Mortazavi Y., Sotudeh-Gharebagh R. and Talebizadeh A., “Kinetic modeling of oxidative coupling of methane over Mn/Na2WO4/SiO2 catalyst”, Fuel Processing Technology, Vol. 90, pp. 403-410, 2009.

[4

] عباسی ط.، دیمریزاسیون اکسایشی متان بر بروی کاتالیست‌های تیتانیوم دی اکسید-فلزات قلیایی تنکستات تقویت شده با منگنز، کارشناسی ارشد، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، 1387.

[5] یعقوبی ن.، میرزاده ح.، اسلامی‌منش و.، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، ساخت کاتاتست آزمایش

تغیین پارامترهای کارایی کاتالیست‌های فرایند جفت شدن اکسایشی متان . ثبت اختراع 14659، سری الف/ 82.

[6]. Tye C. T., Mohamed A. R. and Bhatia S., “Modeling of catalytic reactor for oxidative coupling of methane using La2O3/CaO catalyst”, Chem. Eng. J., Vol. 87, pp. 49-59, 2002.

[7]. Yaghobi N. and Ghoreishy M. H. R., “Oxidative coupling of methane in a fixed bed reactor over perovskite catalyst: A simulation study using experimental kinetic model”, Journal of Natural Gas Chemistry, Vol. 17, pp. -16,2008.

[8]. Yaghobi N. and Ghoreishy M. H. R., “Modeling the oxidative coupling of methane: Heterogeneous chemistry coupled with 3D flow field simulation”, Natural Gas Chemistry, Vol. 18, pp. 39-44, 2009.

[9]. Yaghobi N., Mirzadeh H. and Bagherzadeh E., “Conversion process of natural gas to ethylene”, 3rd Iran petrochemical Forum, pp. 245-256, 2001.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 2,203
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,068
صفحه اصلی | واژه نامه اختصاصی | اخبار و اعلانات | اهداف و چشم انداز | نقشه سایت
ابتدای صفحه ابتدای صفحه

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Journal Management System. Designed by sinaweb.