Lò phản ứng plasma không nhiệt, chẳng hạn như gliding arc discharge, dielectric barrier discharge (DBD), corona discharge, and pulsed discharge có thể tạo ra đủ điện tử
hiệu quả để chuyển hóa CH4 tạo thành gốc CHx., phản ứng với phụ gia như CO2 để tạo thành sản phẩm.
PHẠM VĂN CẢNH LỚP KSTN HÓA D
Hình2
P KSTN HÓA DẦU K54
2-10: Gliding arc discharge reactor
PHẠM VĂN CẢNH LỚP KSTN HÓA DẦU K54 47
CHƯƠNG 3. SO SÁNH CÁC CÔNG NGHỆ CHUYỂN HÓA KHÍ TỰ
NHIÊN THÀNH KHÍ TỔNG HỢP Công nghệ Ưu điểm Nhược điểm Reforming hơi nước metan (SMR)
•Kinh nghiệm trong công nghiệp lớn nhất
•Không yêu cầu oxi
•Nhiệt độ công nghệ thấp nhất
•Tỷ lệ H2/CO cho sản xuất hydro
•Tỷ lệ H2/CO cao hơn yêu cầu trong khi CO cũng được sản xuất •Khí thải cao Reforming trao đổi nhiệt •Kích thước tổng thể nhỏ gọn •Khả năng linh động
•Kinh nghiệm thương mại còn hạn chế •Trong một vài cấu hình phải sử dụng song song với các công nghệ khí tổng hợp khác
Reforming hai bước
•Kích thước của thiết bị
reforming hơi nước metan giảm
•Độ trượt metan thấp nên độ
sạch khí tổng hợp cao
•Nồng độ metan khí tổng hợp phù hợp bằng điều chỉnh nhiệt
độđầu ra reforming thứ cấp
•Độ phức tạp của công nghệ tăng
•Nhiệt độ công nghệ cao hơn SMR
•Luôn luôn phải sử dụng oxi
Reforming tự
nhiệt (ATR)
•Tỷ lệ H2/CO tự nhiên phù hợp
•Nhiệt độ công nghệ thấp hơn POX
•Kinh nghiệm thương mại còn hạn chế •Phải sử dụng oxi
PHẠM VĂN CẢNH LỚP KSTN HÓA DẦU K54 48 •Độ trượt metan thấp •Nồng độ metan khí tổng hợp phù hợp bằng điều chỉnh nhiệt độđầu ra reforming thứ cấp Oxi hóa không hòan tòan •Không cần loại S trong nguyên liệu •Khi không có xúc tác hình thành C và nếu không có hơi nước nồng độ CO2 trong khí tổng hợp thấp •Độ trượt metan thấp •Tỷ lệ H2/CO thấp có lợi cho khi yêu cầu tỷ lệ <2 •Tỷ lệ H2/CO thấp không thích hợp khi yêu cầu tỷ lệ >2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
•Nhiệt độ công nghệ rất cao
•Luôn yêu cầu sử dụng oxi
•Thu hồi nhiệt nhiệt độ cao và hình thành muội than
•Nồng độ metan khí tổng hợp vốn dĩ
thấp và không dễ thay đổi theo yêu cầu công nghệ
Tất cả các quá trình nêu trên đều có thể áp dụng để tổng hợp methanol, ammoniac và nhiên liệu tổng hợp sau khi bổ sung chính xác tỷ lệ các cấu tử cần thiết trong thành phần khí nguyên liệu cho giai đoạn tổng hợp các sản phẩm trên.
Việc lựa chọn quá trình công nghệ tùy thuộc vào mức độ phát triển của địa phương, và nguồn nguyên liệu tại chỗ, cũng như các yếu tố về môi trường và cơ sở hạ tầng.
Theo đánh giá hiện nay thì khí tổng hợp sẽ là một hướng chính để sử dụng khí tự
nhiên trong tương lai. Vấn đề là cải tiến, nâng cao chất lượng, giảm giá thành và vốn đầu tư ban đầu
PHẠM VĂN CẢNH LỚP KSTN HÓA DẦU K54 49
KẾT LUẬN
Khí tổng hợp sản xuất từ khí tự nhiên có thể có rất nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp lại có một ưu, nhược điểm riêng. Việc chọn lựa công nghệđòi hỏi các nhà
đầu tư tính toán kĩ lưỡng để nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm giá thành của sản phẩm.
Với việc điều chỉnh tỷ lệ H2/CO hoặc có thể thêm bước chuyển hóa CO2 hay không phụ thuộc vào sản phấm sản xuất là methanol hoặc ammoniac. Việc sử dụng khí tổng hợp
để sản xuất methanol yêu cầu sử dụng khí oxi vì khi sử dụng không khí, thành phần nitơ
trong không khí chưa phản ứng sẽ chiếm nhiều thể tích thiết bị và do đó làm tăng giá thành sản xuất thiết bị. Nếu sử dụng để sản xuất ammoniac thì cần sử dụng không khí để
cung cấp khí nitơ cho quá trình tổng hợp sau nhưng cần phải điều chỉnh tỷ lệ H2/N2 sao cho xấp xỉ bằng 3.
PHẠM VĂN CẢNH LỚP KSTN HÓA DẦU K54 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Minh Hiền, Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2010
2. Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Hồng Liên. Công nghệ tổng hợp hữu cơ - hóa dầu. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006
3. Ullmann's Encyclopedia 2004
4. Natural Gas, Edit by Primož Potocnik, India, September 2010
5. Syngas: Production, Applications and Environmental Impact, Editor: A. Indarto
and J. Palgunadi, Nova Science Publishers, Incorporated, 30-09-2012