КОМБИНИРОВАННЫЙ МИКРОКАНАЛЬНЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА

Проведено исследование процесса парциального окисления метана (ПОМ) для получения синтез-газа в комбинированном каталитическом микроканальном реакторе (МКР), состоящем из двух последовательных зон – зоны 1 малого объёма и зоны 2 большего объёма, связанных между собой по теплопередаче. Установлено, что при больших входных потоках реакционной смеси (объёмная скорость выше 1 ч-1) в зоне 1 идёт преимущественно экзотермическая реакция полного окисления метана, а в зоне 2 – эндотермические реакции паровой и углекислотной конверсии метана. Такая комбинация зон в микроканальном реакторе позволяет разгрузить энергонапряженность и, следовательно, уменьшить повышение температуры на фронтальной кромке микроканальных пластин, обычно возникающее в ходе процесса ПОМ. Показано, что проведение процесса ПОМ в комбинированном МКР, когда реакционная смесь последовательно проходит через зону 1 и зону 2, существенно увеличивает глубину протекания процесса ПОМ и увеличивает содержание синтез-газа на выходе за счёт передачи тепла из зоны 1 в зону 2. Так, при 750 °С и объёмной скорости входного потока 240000 ч-1 концентрация водорода и моноксида углерода на выходе составляет 30,1 и 23,7 об.% соответственно. Тогда как проведение процесса ПОМ только в одной зоне 2 МКР даёт на выходе концентрацию водорода и моноксида углерода только 23,2 и 20,1 об. % соответственно.