Simulation d’un réacteur pour la productionet purification in-situ des carburants synthétiquesissus de la synthèse Fischer-Tropsch

Abstract

L'objectif de ce travail est de proposer un nouveau concept de réacteur FT capable d'assurer un contrôle flexible de la distribution des hydrocarbures. Cela s'explique par l'alternance in situ du rapport molaire hydrogène / monoxyde de carbone basé sur le fait que l'élimination de l'eau ou du dioxyde de carbone par l'intégration d'une membrane tubulaire peut provoquer un déséquilibre dans la réaction réversible de décalage eau-gaz favorisant la production de monoxyde de carbone ou d'hydrogène . Premièrement, une permésélectivité idéale est considérée pour quantifier l'effet de l'élimination de l'eau et du dioxyde de carbone sur l'évolution de la sélectivité des hydrocarbures en utilisant deux concepts de réacteurs à membrane. Ensuite, la permésélectivité non idéale est traitée pour inclure le cas réel, dans lequel la perméation d'autres composants FT est prise en compte. Cette étude fournira une mesure claire de l'importance de l'effet de la perméation du monde réel sur la distribution des hydrocarbures. Nos résultats montrent que la membrane permsélective à l'eau peut stimuler la formation de composés oléfiniques en C3-C5, tandis que la séparation du dioxyde de carbone peut améliorer la formation de paraffines. Sur la base de la deuxième approche, il a été constaté que la perméation totale pouvait être régie par le modèle de diffusion de surface puisque la contribution de ce mécanisme est dominante. Nos résultats montrent que les facteurs de perméation des différents perméats étaient proportionnels à la pression de service. Les hydrocarbures à faible poids moléculaire diffusent plus que les hydrocarbures à longue chaîne. On peut également souligner que les quantités de perméat n'ont pas d'effet important sur la distribution du produit. L'hypothèse qui considère la séparation du CO2sans supposer la perméation d'autres composants est donc bien étayée.