شبیه‌سازی و بهینه‌سازی فرآیند گازی‌سازی زغال سنگ با استفاده از گازی ساز Entrained flowجهت تهیه گاز سنتز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، کد پستی ۱۴۸۵۶۱۳۱۱۱، تهران، ایران
2 پژوهشکده گاز،‌پژوهشگاه صنعت نفت، تهران ، ایران
20.1001.1/ijge.2026.2088521.1123
چکیده
جایگاه زغال‌سنگ در تأمین انرژی بسیار حائز اهمیت است، به همین علت توسعه فناوری‌های نوین برای افزایش بهره‌وری تولید و بازدهی فرآیند قابل توجه می‌باشد. از جمله بهترین روش‌ها برای تولید انرژی و مواد اولیه پتروشیمی از زغال سنگ، گازی‌سازی آن است. بنابراین ابداع رویکرد چندهدفه جهت طراحی فرآیند گازی‌ساز زغال سنگ به منظور افزایش کیفیت گاز خروجی و بازدهی کربن به صورت همزمان لازم است. در این تحقیق از دو مدل مختلف شبیه‌سازی برای حل مسائل گازی‌سازی استفاده گردید که ابتدا در آن مشخصات زغال سنگ تعیین و در دو مرحله شبیه‌سازی و بهینه‌سازی صورت گرفت. افزایش تولید هیدروژن باعث بالا رفتن کیفیت و ارزش گاز سنتز محصول از نظر صنعتی می‌شود. مقایسه داده‌های تجربی و نتایج نقطه بهینه در مدل دوم حاکی از افزایش 28 درصدی در نرخ تولید هیدروژن است، همچنین نسبت گاز هیدروژن به مونوکسید کربن در حالت بهینه 65 درصد بیشتر شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Simulation and optimization of the coal gasification process using an entrained flow gasifier to produce synthesis gas

نویسندگان English

Mohammad Irani 1
Erfan Fathallahi 2
1 Gas Research Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Postal Code: 1485613111, Tehran, Iran
2 Gas research Division, Research Institute of petroleum Industry, Tehran, Iran
چکیده English

Coal plays a vital role in the global energy supply, making the development of advanced technologies to enhance production efficiency and process performance increasingly important. Among the available technologies, coal gasification is recognized as one of the most effective approaches for producing energy and petrochemical feedstocks. Therefore, the development of a multi-objective optimization framework for coal gasifier design is essential to simultaneously improve syngas quality and carbon conversion efficiency. In this study, two simulation models were developed to investigate the coal gasification process. Initially, the physicochemical properties of the coal were characterized, after which the process was simulated and optimized through a two-stage methodology. The optimization strategy focused on maximizing hydrogen production, thereby enhancing the quality and industrial value of the produced syngas. Comparison of the optimized results with experimental data demonstrated that the first model achieved a 28% increase in hydrogen production. Moreover, under the optimal operating conditions, the hydrogen-to-carbon monoxide (H₂/CO) ratio increased by 65%, indicating a substantial improvement in syngas quality and the overall performance of the gasification process.

کلیدواژه‌ها English

Coal gasification
Entrained flow gasifier
multi-objective optimization
process improvement

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 17 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 20 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 26 مرداد 1405