Non-catalytic partial oxidation of sour natural gas.

(1997) Non-catalytic partial oxidation of sour natural gas. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.


Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

احتراق الغاز الطبيعي الحامضي ف الأكسجين تحت ظروف الأكسدة الغير محفزة (NCPO) المحققو نظرياً باستخدام الكمبيوتر وتحقيقاته التي تحتوي على تحويل مركبات الكبريت الممثلة بغاز كبرتيد الهيدروجين (H2S) في ثاني أوكسيد الكبريت (SO2( من خلال انتاج الغاز الاصطناعي (CO + H2) . فصل غاز ثاني أكسيد الكبرين (SO2) من الغاز الاصطناعي يتم باتصاصه لانتاج الحامض الكبريتي الذي يمثل المغذي الخاص لما يعرف بـ (دارة وستنقهوس المعدلة) ، لانتاج الحامض الكبريتي وهيدروجين إضافي . عدد مـن الثـوابـت المـدروسة في النظاق المحدد لعملية الأكسدة الغير محفزة (NCPO) كما يلي : حرارة المورد لامغزي للعملية تكو (900 - 1200) فهرنههايت ويحوي الغاز المغذي على نسبة صفر ، 1 ، 3 ، 5 ، 7 ، 10% الهيدروجين (H2S) وتركيز الغاز الطبيعي يكون 5% إيثان و 5% بروبان . تحقيقات الكمبيوتر التي أنجزت باستخدام اسبن بلس (Aspen Plus) والنموذج الرياضي (الحاسبية) تقنية التفاعل ذي المرحلتين اقترح لبحوث على الاحتراق الكامل لبعض الميثان مع كبريتد الهيدروجين (H2S) في المرحلة الأولى الملحقة بالخطوة الثانية التي يتفاعل فيها الميثان الفائض مع نواتج التفاعل الأساسي لتكوين الغاز الاصطناعي . دور ثوابت التشغيل السابقة هو لتثبيت درجة انتاج لمزيج غاز الهيدروجين (H2) وأول أكسيد الكربون (CO) . وللحصول على درجة ملائمة مفي نسبة متعادلة تكون 1/2 تقريباً . وضغط 15 باونداً (لبره) انش 2 (PSI) ودرجة حرارة المغذي تكون 1200 فهرنهايت ، ودرجة حرارة الاحتراق تكون 2200 فهرنهايت .

English Abstract

The combustion of sour natural gas in oxygen under non catalytic partial oxidation conditions (NCPO) is investigated theoretically using simulation techniques. This involves the conversion of sulfur compounds represented by hydrogen sulfide gas into sulfur dioxide, along with the production of synthesis gas H₂ and CO). Separation of SO₂ gas from the synthesis gas is carried out by absorption in water to produce sulfurous acid which is the feed stock to what is known as "Modified Westinghouse Cycle", producing sulfuric acid and additional hydrogen. A number of parameters were studied over the range indicated for the NCPO process as follows: Feed gtemperature from 900 °F and 1200 °F, equivalence ratio from 0 to 1, H₂S content of gas feed from 0, 3, 5, 7 and 10% and composition of natural gas (ethane 5% and propane 5%). The simulation was carried out using both AspenPlus and mathematical modeling. A two stage reaction mechanism is proposed which involves the complete combustion of some of the methane (along with H₂S), in the first stage followed by second step in which surplus methane reacts with the primary reaction products to form the synthesis gas. The role of various operating parameters in establishing the optimum yield of H₂ / CO gas mixture is presented and thoroughly discussed. An optimum conversion is achieved at an equilibrium ratio of about one-half, a pressure of 15 psi, feed tgemperature of 1200 °F, at a combustion chamber temperature of 2200 °F.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Abdel-Aal, H. K.
Committee Members: Loughlin, Kevin F. and Al-Harbi, Dulaihan K. and Shalabi, Mazen A.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 16:52
Last Modified: 01 Nov 2019 16:53