مروری بر فرایند‌های‌ تولید گاز سنتز از گاز طبیعی

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق مي‌شود كه محتوي کربن دی اکسید، کربن مونواکسید و هیدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند. CO و H2 دو ماده مهم در صنايع شيميايي محسوب می‌شوند و داراي مصارف و كاربردهاي فراواني هستند. گاز سنتز ماده اوليه بسيار با ارزشي جهت توليد محصولات متنوعی است. خوراك‌ اصلی تولید گاز سنتز مي‌تواند هيدروكربن‌ها، زغال سنگ، نفت، گاز طبيعي و پس مانده‌هاي نباتي و حيواني باشد. مهم‌ترین نکته در فرایند تولید گاز سنتز، خوراک مورد استفاده جهت تولید گاز سنتز است. در مناطق مختلف جهان متناسب با خوراک‌های در دسترس طی فرایند‌های مختلف گاز سنتز مورد استفاده در واحد‌های متانول تولید می‌شود.

در منطقه خاورمیانه با توجه به منابع عظیم گاز طبیعی 100 درصد از گاز سنتز تولید شده در واحد‌های فرایندی تولید متانول با استفاده از خوراک گاز طبیعی تولید می‌شود این در حالیست که در کشور‌های منطقه آسیای شمال شرقی 67 درصد از متانول تولید شده با استفاده از ذغال سنگ و 17 درصد با استفاده از خوراک گاز طبیعی تولید می‌شود. کشور‌های اتحادیه اروپا نیز 46 درصد از متانول تولید‌ی خود را از میعانات سنگین و 47 درصد را نیز از گاز طبیعی تولید می‌نمایند. آمریکا شمالی نیز مشابه خاورمیانه 96 درصد از متانول خود را از گاز طبیعی تولید می‌نماید.

در صنعت پتروشیمی ایران تولید گاز سنتز در مجتمع‌های تولید کنند متانول کاملا با استفاده از خوراک گاز طبیعی، طی فرایند ریفورمیگ متان (گاز طبیعی) انجام می‌شود. فرایند ریفرمینگ فرایندی است برای چینش مجدد ملکول‌های هیدروکربنی در اثر یک سری واکنش شیمیایی و همچنین شکست برخی از پیوند‌های هیدروکربنی که در واحد‌های فرایندی در صنعت پالایش و پتروشیمی کاربرد‌های گسترده‌ایی دارد.

(برای مطالعه مقاله “تهدیدات و فرصت‌های پیش روی واحد‌های متانول و آمونیاک در ایران” اینجا کلیک کنید)

در شکل زیر انواع فرایند ریفرمینگ آورده شده است. متداول‌ترین فرایند‌های ریفرمینگ جهت تولید گازسنتز با استفاده از گاز طبیعی فرایند‌های ریفرمینگ متان با بخار آب (SMR)، ریفرمینگ اتوترمال (ATR) و ریفرمینگ اکسیداسیون جزئی (POX) [1] است. به دلیل برخی از معایب فرایند‌ ریفرمینگ SMR از جمله میزان تبدیل پایین متان، مصرف انرژی بالا، فرآیند‌های ترکیبی از جمله ریفرمینگ ترکیبی SMR و POX [2] و همچنین ریفرمینگ ترکیبی SMR و ATR کاربرد گسترده‌ایی پیدا کرده است. در صنعت پتروشیمی ایران نیز گاز سنتز مورد نیاز واحد‌های فرایندی تولید متانول و همچنین آمونیاک اغلب با استفاده از ریفرمینگ SMR یا ریفرمینگ ترکیبی SMRو ATR تامین می‌شود. [3]

رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺑﺨﺎر ﻣﺘﺎن Steam Methane Reforming (SMR)

فرایند ریفرمینگ همراه با بخار آب متداول‌ترین روش صنعتی تولید هیدروژن (گاز سنتز) است. ارزان بودن خوراک این فرایند، این روش را نسبت به دیگر روش‌های تولید هیدروژن به صرفه‌تر کرده است. کاستی عمده این روش مصرف انرژی بالا به دلیل گرماگیر بودن واکنش‌ها، غیر فعال شدن کاتالیست و تولید گاز کربن دی اکسید به شمار می‌رود. نزدیک نیمی از هیدروژن مصرفی جهان به روش ریفرمینگ متان در حضور بخار آب تولید می‌شود.

مطابق شکل بالا، خوراک گازی توسط اسپلیتر به دو جریان تفکیک می‌شود. حدود 30 درصد جریان گاز طبیعی به عنوان سوخت مشعل‌ها در کوره‌ (برای تامین سوخت مورد نیاز مشعل‌های داخل کوره علاوه بر گاز طبیعی از ﮔﺎزﻫﺎي پرج ﺷﺪه از ﺳﯿﮑﻞ ﺳﻨﺘﺰ ﻣﺘﺎﻧﻮل نیز استفاده می‌شود) مورد استفاده قرار می‌گیرد تا گرمای مورد نیاز واکنش در بخش ریفرمینگ را تامین کند و حدود 70 درصد به عنوان خوراک جهت تولید گاز سنتز داخل راکتور ریفرمر ارسال می‌شود. ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ ﮐﻪ ﻗﺮار اﺳﺖ ﺟﻬﺖ ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮔﺎز ﺳﻨﺘﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد از ﻃﺮﯾﻖ ﮐﻤﭙﺮﺳﻮر ﻓﺸﺮده ﺷﺪه و ﭘﺲ از اﻧﺠﺎم ﻋﻤﻠﯿﺎت ﭘﯿﺶ ﮔﺮم ﺷﺪن و سولفور زدائی (به دلیل حساسیت کاتالیست‌ها به ترکیبات گوگردی) وارد ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي رﯾﻔﺮﻣﺮ اول ﺷﺪه و از ﻣﺤﻔﻈﻪﻫﺎي ﺗﺸﻌﺸـﻌﯽ اﺣﺘـﺮاق ﻋﺒﻮر ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي رﯾﻔﺮﻣﺮ ﺑﺼﻮرت ﻋﻤﻮدي و ﭘﺮ ﺷﺪه از ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ ﮐﻪ در ﻃﯽ اﯾﻦ ﻣﺮﺣﻠﻪ واکنش‌Steam methane Reforming ﺻﻮرت ﻣﯽﮔﯿﺮد.

از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﺘﺎن در واﮐﻨﺶ SMR ﺣﺪود 90 ﺗﺎ 95 درﺻﺪ اﺳﺖ، اﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﺗﻮﺳﻂ واﮐﻨﺶ ﺟﺎﺑﺠﺎﺋﯽ ﮔﺎز آب (Water gas shift) در دو راکتور شیفت گاز دما بالا و دما پایین اﻓﺰاﯾﺶ داده ﻣﯽ‌ﺷﻮد.  اﻟﺒﺘﻪ در ﻃﯽ اﯾﻦ ﻋﻤﻞ ﮐﺮﺑﻦ دي اﮐﺴﯿﺪ ﺑﯿﺶ از ﺣﺪ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ که نیاز است جهت رسید به عدد گاز سنتز مطلوب جهت تولید متانول علظت CO2 تنظیم شود. در نهایت برخی از ناخالصی‌ها موجود در جریان گاز سنتز از جمله کربن دی‌اکسید، متان و آب در بخش خالص‌سازی جدا شده و گاز سنتز به راکتور سنتز متانول انتقال داده می‌شود.

اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ ﻣﺘﺎن Partial Oxidation (POX)

اکسیداسیون  جزئی متان به صورت خلاصه یک نوع واکنش شیمیایی  است که طی فرایند سوختن جزئی هوا و سوخت در کنار هم اتفاق می‌افتد. ﻓﺮآﯾﻨﺪ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ (ﻧﺎﻗﺺ) ﺟﻬﺖ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺸﺘﻘﺎت ﺳﻨﮕﯿﻦ ﻧﻔﺘﯽ ﺑﻌﻨﻮان ذﺧﯿﺮه ﺧﻮراك ﺑﻪ ﮐﺎر ﺑﺮده ﻣﯽ ﺷﻮد  ﯾﮏ ﻣﺸﮑﻞ در روش اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ ، اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺑﯿﺶ از ﺣﺪ (فرایند سوختن یا اکسیداسیون کامل) دﻟﺨﻮاه H₂ و CO اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻮﻟﯿﺪ CO₂ و آب ﻣﯽ‌ﺷﻮد.  ﺷﺎﯾﺎن ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﮐﻨﺘﺮل ﺷﺪه ﯾﮏ روش ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي اﯾﺠﺎد ﺗﻌﺎدل و ﺗﻮازن در ﺣﺮارت ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز و ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻧﻤﻮدن ﻧﺴﺒﺖ ﮐﺮﺑﻦ ﺑﻪ ﻫﯿﺪروژن در ﻣﺤﺼﻮل ﮔﺎز ﺳﻨﺘﺰ ﻧﻬﺎﯾﯽ اﺳﺖ. در فرایند تولید گاز سنتز از خوراک گاز طبیعی (متان) واکنش اکسیداسیون جزئی در راکتور ریفرمینگ ATR در کنار واکنش ریفرمینگمتان همراه با بخار آب انجام می‌شود.

رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل Auto Thermal Reforming (ATR)

بهینه‌سازی مصرف انرژی در فرایند‌ ریفورمینگ در راستای تقویت اقتصاد واحد و همچنین کاهش آلاینده‌ها از اهمیت ویژه‌ایی برخوردار است. از آﻧﺠﺎﺋﯿﮑﻪ واکنش­های اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ (pox)، ﺗﻘﺮﯾﺒﺎً ﮔﺮﻣﺎزاﻫﺴﺘﻨﺪ و واﮐﻨﺶ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﻫﻤﺮاه ﺑﺨﺎر آب (SMR) ﺑﺴﯿﺎر ﮔﺮﻣﺎﮔﯿﺮ اﺳﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮐﻨﻨﺪﮔﺎن ﻣﻬﻢ ﺟﻬﺎن ﺑﻪ دﻧﺒﺎل ﺗﺮﮐﯿﺐ دو روش ﻓﻮق (رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ متان همراه با بخار آب و اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ) ﻫﺴﺘﻨﺪ. از ﻣﺰاﯾﺎي ﻣﻬﻢ ﺗﺮﮐﯿﺐ دو روش ﻓﻮق امکان تنظیم عدد گاز سنتز (ﻧﺴﺒﺖ ﻫﯿﺪروژن ﺑﻪ ﮐﺮﺑﻦ ﻣﻨﻮﮐﺴﯿﺪ) است. اﺻﻄﻼحا ﺗﺮﮐﯿﺐ دو روش SMR و POX رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ اتوﺗﺮﻣﺎل (ATR) نامگذاری می‌شود. اﻧﺮژي آزاد ﺷﺪه از واﮐﻨﺶ ﮔﺮﻣﺎزاي  POX ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻧﺠﺎم واﮐﻨﺶ SMR ﮐﻪ ﯾﮏ واﮐﻨﺶ ﮔﺮﻣﺎﮔﯿﺮ اﺳﺖ، ﻣﺼﺮف ﻣﯽ ﮔﺮدد.

ﺗﺮﮐﯿﺐ دو روش SMR و POX ﻣﺸﮑﻞ ﺗﻌﺎدل در روش SMR را ﮐﻪ از ﮐﺴﺮي ﻣﯿﺰان ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﺘﺎن ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﻮراك ﻧﺎﺷﯽ ﻣﯽ ﺷﻮد، ﺣﻞ ﺧﻮاﻫﺪ ﻧﻤﻮد. از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﺘﺎن در واﮐﻨﺶ SMR در ﺣﺪود 90 ﺗﺎ 95 درﺻﺪ اﺳﺖ، اﯾﻦ ﻣﯿﺰان ﺗﻮﺳﻂ واﮐﻨﺶ ﺟﺎﺑﺠﺎﺋﯽ ﮔﺎز آب (Water gas shift) اﻓﺰاﯾﺶ داده ﻣﯽ‌ﺷﻮد  اﻟﺒﺘﻪ در ﻃﯽ اﯾﻦ ﻋﻤﻞ ﮐﺮﺑﻦ دي اﮐﺴﯿﺪ ﺑﯿﺶ از ﺣﺪ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. از آﻧﺠﺎ ﮐﻪ ﻣﯿﺰان ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﺘﺎن در واﮐﻨﺶ POX ، 100 درﺻﺪ اﺳﺖ، در سیستم­های اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل اﺑﺘﺪا واﮐﻨﺶ SMR ﮐﻪ درﺻﺪ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﺘﺎن ﻣﻮﺟﻮد در آن ﻧﺴﺒﺘﺎً پایین اﺳﺖ، اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد. ﺟﺮﯾﺎن ﺧﺮوﺟﯽ از راﮐﺘﻮر SMR ﺑﻪ راﮐﺘﻮر POX ﻫﺪاﯾﺖ ﻣﯽﺷﻮد ﮐﻪ در آن ﻣﺘﺎن ﻣﻮﺟﻮد در ﺟﺮﯾﺎن ﮐﺎﻣﻼً ﻣﺼﺮف  ﻣﯽ‌ﮔﺮدد. از ﺟﻤﻠﻪ شرکت­های ﭘﯿﺸﺘﺎز در اراﺋﻪ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮔﺎز ﺳﻨﺘﺰ ﺑﻪ روش رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل، ﺷﺮﮐﺖ Haldor-Tapsoe اﺳﺖ که در ایران نیز در تعدادی از مجتمع‌های تولید کننده متانول از فناوری این شرکت استفاده شده است.

راکتور ریفرمینگ ATR شامل دو بخش احتراق (قسمت فوقانی راکتور که واکنش‌ اکسیداسیون متان در آن انجام می‌شود) و بخش کاتالیستی (قسمت پایینی راکتور که در آن واکنش ریفرمینگ متان همراه با بخار آب انجام می‌شود ) است. واﮐﻨﺶ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ در دﻣﺎﯾﯽ ﺑﯿﻦ 1500-1200 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد اﻧﺠﺎم ﺷﺪه و ﻧﺴﺒﺖ H₂ ﺑﻪ CO در ﮔﺎز ﺳﻨﺘﺰ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه از اﯾﻦ روش ﮐﻤﺘﺮ از 2 (ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز در واﮐﻨﺶ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﺘﺎﻧﻮل) است. لازم است در بخش اکسیداسیون جزئی میزان اکسیژن تزریق شده در راکتور به مقدار مناسبی تنظیم شود تا در این بخش سوختن ناقص متان (در صورت وجود اکسیژن مازاد واکنش سوختن کامل متان انجام شده که منجر به تولید آب و کرین دی اکسید خواهد شد) انجام شود. واﮐﻨﺶ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﻣﺘﺎن ﻫﻢ در دﻣﺎﯾﯽ ﺑﯿﻦ 800-100 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد اﻧﺠﺎم ﻣﯽ‌ﺷﻮد ﮐﻪ ﻧﺘﯿﺠﻪ آن ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮔﺎز ﺳﻨﺘﺰي اﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ H₂ ﺑﻪ CO  در آن 3 ﺑﻪ 1 اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻧﺴﺒﺖ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز در واﮐﻨﺶ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﺘﺎﻧﻮل ﺑﯿﺸﺘﺮ است که این نسبت در بخش اکسیداسیون با تغییر دما به نسبت 1.6 تا 2.6 قابل تنطیم است.

ریفرمینگ ترکیبی SMR و ATR

ریفرمینگ ترکیبی SMR و ATR یا ریفرمینگ دو مرحله‌ایی، یکی از جدید‌ترین و متداول‌ترین فناوری‌های مورد استفاده در واحد‌های فرایندی تولید متانول و همچنین آمونیاک است. بهینه‌سازی مصرف انرژی، میزان تبدیل بالای متان (گاز طبیعی)، نسبت مناسب H2 به CO تولید شده از مزایای اصلی ریفرمینگ‌های دو مرحله‌ایی است. همانطور که در بخش قبلی شرح فرایند ریفرمینگ SMR و ATR مطرح شد، طی فرایند ریفرمینگ دو مرحله‌ایی، گاز طبیعی در ابتدا وارد بخش SMR می‌شود، در بخش SMR ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ ﭘﺲ از ورود ﺑﻪ ﻣﺤﺪوده واﺣﺪ ﺑﻪ دو ﻗﺴﻤﺖ ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ خوراک و ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺟﻬﺖ ﺳﻮﺧﺖ ﻣﺸﻌﻞﻫﺎ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﻣﯽﺷﻮد. ﮔﺎز ﻃﺒﯿﻌﯽ خوراک پس از عملیات سولفور زدایی (جهت جلوگیری از آسیب به کاتالیست‌های ریفرمر) وارد ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي رﯾﻔﺮﻣﺮ اول ﺷﺪه و از ﻣﺤﻔﻈﻪﻫﺎي ﺗﺸﻌﺸـﻌﯽ کوره ﻋﺒﻮر ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﻟﻮﻟﻪﻫﺎي رﯾﻔﺮﻣﺮ ﺑﺼﻮرت ﻋﻤﻮدي و ﭘﺮ ﺷﺪه از ﮐﺎﺗﺎﻟﯿﺴﺖ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ ﮐﻪ در ﻃﯽ اﯾﻦ مرحله ریفرمینگ متان و پس از آن واکنش شیفت گاز انجام می‌شود.

ﭘﺲ از رﯾﻔﺮﻣﺮ اوﻟﯿﻪ (SMR) ، ﮔﺎز رﯾﻔﺮﻣﺮ ﺷﺪه در مرحله اول وارد رﯾﻔﺮﻣﺮ دوم (ریفرمر اتو ترمال (ATR)) ﺷﺪه. در راکتور ATR دو واﮐﻨﺶ؛ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ و رﯾﻔﺮﻣﻨﯿﮓ ﺑﺨﺎر انجام می‌شود. ﮔﺎز ورودي ﺑﻪ رﯾﻔﺮﻣﺮ ثانویه ﺑﺎ اﮐﺴﯿﮋن ﭘﯿﺸﮕﺮم ﺷﺪه و واﮐﻨﺶ اکسیداسیون جزئی (مطابق واکنش زیر) انجام می‌شود، ﺳﭙﺲ با بخار آب فرایند ریفرمینگ متان انجام می‌شود. ریفرمر ATR ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ روش‌های دﯾﮕﺮ داراي ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ اﻧﺮژي ﺑﯿﺸﺘﺮي است ﺑﻪ اﯾﻦ دﻟﯿﻞ ﮐﻪ ﮔﺮﻣﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه در ﻣﺮﺣﻠﻪ اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿـﻮن ﺟﺰﺋﯽ ﺑﺮاي ﻣﺮﺣﻠـﻪ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﺑﺎ ﺑﺨﺎر آب ﺑﮑﺎر ﻣﯽرود. در ﯾﮏ ﺷﺮاﯾﻂﮐﺎري اﯾﺪه ال و ﻣﻘﺎدﯾﺮ دﻗﯿﻖ اﮐﺴﯿﮋن، ﺑﺨﺎر و ﺳﻮﺧﺖ، راﻧﺪﻣﺎن اﯾﻦ روش ﺣﺪود 95 درﺻﺪ است.

ﻻزم ﺑﻪ ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ رﯾﻔﺮمینگ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل (ATR) ﺑﺼﻮرت ﺳﺮي و ﻣﻮازي ﺑﻌﺪ از رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﺑﺨﺎر (SMR) (ریفرمینگ ترکیبی ATR و SMR) ﺑﺮاي واﺣﺪﻫﺎي ﺑﺎ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺣﺪود 1000-800 ﻫﺰار ﺗﻦ ﻣﺘﺎﻧﻮل در ﺳﺎل و ﯾﺎ ﺑﺎﻻﺗﺮ درﻧﻈﺮﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽ‌ﺷﻮد و ﺑﺮاي ﻇﺮﻓﯿﺖ‌ﻫﺎي ﮐﻮﭼﮑﺘﺮ روش رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﺑﺨﺎر ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮔﺎزﺳﻨﺘﺰ ﺑﮑﺎرﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد. این نکته نیز شایان ذکر است که اﮔﺮ در واﺣﺪﻫﺎي ﺑﺎ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺑﺎﻻ ﺗﻨﻬﺎ از روش رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ ﺑﺨﺎر (SMR) اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد ﺣﺠﻢ ﺗﺠﻬﯿﺰات و ﻣﯿﺰان ﺳﺮﻣﺎﯾﻪ ﮔﺬاري افزایش پیدا می‌کند و مقدار ﻫﯿﺪروژن ﺗﻮﻟﯿﺪي زﯾﺎد ﻣﯽ‌ﺷﻮد (عدد گاز سنتز بالا) و اﮔﺮ ﺗﻨﻬﺎ از روش رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل و اﮐﺴﯿﺪاﺳﯿﻮن ﺟﺰﺋﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد ﺣﺠﻢ ﺗﺠﻬﯿﺰات و میزان ﺳﺮﻣﺎﯾﻪ ﮔﺬاري مورد نیاز کاهش پیدا می‌کند از طرفی ﻣﯿﺰان ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﻮﻧﻮاﮐﺴﯿﺪ ﮐﺮﺑﻦ و دي اﮐﺴﯿﺪ ﮐﺮﺑﻦ زﯾﺎد و در واﮐﻨﺶ ﺳﻨﺘﺰ ﻣﺘﺎﻧﻮل ﻣﺤﺼﻮﻻت ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺑﯿﺸﺘﺮي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽﺷﻮد، در نتیجه می‌توان گفت ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ، اﺳﺘﻔﺎده از ﯾﮏ رﯾﻔﺮﻣﯿﻨﮓ با بخار (SMR) ﮐﻮﭼﮏ و ﻣﺘﻌﺎﻗﺐ آن ﯾﮏ رﯾﻔﺮﻣﺮ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل (ATR) است.

ﮔﺎز رﯾﻔﺮم ﺷﺪه ﺧﺮوﺟﯽ از رﯾﻔﺮﻣﺮ اﺗﻮﺗﺮﻣﺎل ﺑﺎﯾﺪ ﺳﺮد ﺷﻮد ﮐﻪ اﯾﻦ ﻋﻤﻞ در ﭼﻨﺪ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺻﻮرت ﻣﯽﮔﯿﺮد. از ﮔﺮﻣﺎي ﮔﺎز ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺮاي ﺗﻬﯿﻪ ﺑﺨﺎر ﻓﻮق اﺷﺒﺎع، ﺑﺨﺎر، ﭘﯿﺸﮕﺮم ﮐﺮدن آب، در رﯾﺒﻮﯾﻠﺮﻫﺎي ﺑﺨﺶ ﺗﻘﻄﯿر و ﺳﭙﺲ ﺑﺮاي ﭘﯿﺸﮕﺮم ﮐﺮدن آب Demineralized Water) DMW) اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﺷﻮد. ﮔﺎز ﺳﺮدﺷﺪه در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺎ آب ﮐﻮﻟﯿﻨﮓ ﺧﻨﮏ ﺷﺪه و ﻣﯿﻌﺎنﻫﺎي اﯾﺠﺎد ﺷﺪه ﻫﻤﺮاه ﮔﺎز در ﯾﮏ ﺟﺪاﮐﻨﻨﺪه ﺟﺪا ﻣﯽﺷﻮد و ﮔﺎز ﺑﺪون ﻣﯿﻌﺎن ﻫﻤﺮاه، ﺑﻪ ﺑﺨﺶ ﺳﻨﺘﺰ ﻣﺘﺎﻧﻮل ﻓﺮﺳﺘﺎده ﻣﯽﺷﻮد.

مراجع

Air Liquid

S&P Global

[1] ریفرمینگ POX در واثع بخشی از فرایند ریفرمینگ ATR است.

[2] فرایند ریفرمینگ ترکیبی SMR و POX  همان ریفرمینگ ATR است.

[3] در صورت وجود ترکیبات سنگین‌تر در خوراک ورودی ،در فرایند ریفرمینگ هیدروکربن­های سنگین­تر به متان تبدیل می‌شود.