НЕФТЕХИМИЯ, 2021, том 61, № 2, с. 184-194

УДК 665.637+665/75

ГАЗИФИКАЦИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА:

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЛЯ

РАЗЛИЧНЫХ ГАЗИФИЦИРУЮЩИХ АГЕНТОВ

¹Faculty of Aerospace Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran 16765-3381, Iran

²School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Narmak, Tehran 16765-163, Iran

*E-mail: hrfarshifasih@mail.kntu.ac.ir; h_ghassemi@iust.ac.ir

Поступила в редакцию 24 марта 2020 г.

После доработки 15 июня 2020 г.

Принята к публикации 5 ноября 2020 г.

На основе минимизации свободной энергии Гиббса исследовали эффективность газификации мазута

иранских нефтеперерабатывающих заводов. Параметрическое исследование было выполнено для изу-

чения влияния различных агентов (кислорода, воздуха и пара), соотношения компонентов и давления

газификатора на состав синтез-газа, температуру газификации, высшую теплотворную способность,

эффективность по холодному газу и эксергетический КПД. При кислородной газификации мазут де-

монстрирует постоянный и высокий эксергетический КПД и может быть использован в интегрирован-

ных газификационных энергосистемах. Установлено, что воздушно-паровая или кислородно-паровая

газификация мазута более эффективна при производстве синтез-газа для химического производства. В

настоящем исследовании оценены состав синтез-газа и основные параметры газификации для различных

рабочих условий.

Ключевые слова: тяжелое дизельное топливо, мазут, моделирование газификации, эксергетический

КПД, газифицирующий агент

DOI: 10.31857/S0028242121020064

Количество нефтяных остатков увеличивается

таких как газифицирующий агент и соотношение

за счет снижения качества сырой нефти и увеличе-

компонентов. Во многих исследованиях изучалось

ния содержания серы, несмотря на усовершенство-

влияние вышеупомянутых параметров на характе-

вание процессов переработки. Обычно из-за высо-

ристики газификации различного сырья, особенно

кой вязкости и содержания серы тяжелые нефтяные

биомассы и угля, экспериментально [3] или путем

остатка превращают в тяжелое дизельное топливо

моделирования [4]. Моделирование процесса гази-

(ТДТ) путем нагревания и смешивания с дистил-

фикации может быть альтернативным средством

лятным нефтепродуктом (висбрекинг) [1]. Из-за

прогнозирования производительности газифика-

нежелательных побочных эффектов при сжигании

тора, поскольку экспериментальные исследования

ТДТ необходима разработка экологически безопас-

технически трудны и дороги. Целью моделиро-

ных технологий, таких как газификация. Газифи-

вания газификации является расчет состава и те-

кация - термохимический процесс, при котором

плотворной способности синтез-газа, эффективно-

углеродсодержащие материалы превращаются в

сти газификации и эксергии, а также определение

синтез-газ с использованием воздуха или кислоро-

оптимального режима работы газогенератора [5].

да. Очищенный синтез-газ состоит в основном из

Различные исследования выполняются моделиро-

CO и H₂, а также из небольшого количества CO₂,

ванием газификации небольшого количества ТДТ

H₂O, CH₄ и других легких углеводородов [2]. Эф-

с использованием метода фазового равновесия [6].

фективность газификации зависит от свойств сы-

Более 25% продукции иранских нефтеперерабаты-

рья, геометрии газификатора, температуры и дав-

вающих заводо(в) - это мазут, который использует-

ления газификации, а также от рабочих условий,

ся для производства электроэнергии, топлива мор-

184

ГАЗИФИКАЦИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

185

ского транспорта и других отраслей [7]. Благодаря

Таблица 1. Физические и химические свойства мазута

Тегеранского НПЗ

высокой производительности мазут потенциально

может быть использован в интегрированной гази-

Физические свойства

фикации в комбинированном цикле для получения

Температура вспышки

˃ 65°C

Температура застывания

< 3.5°C

непосредственно синтез-газа или для производства

Удельный вес

0.9714 г/см³/15.6°C

химических реагентов. В настоящей работе была

Вязкость

377.8 мм²/с (cСт)/50°C

изучена газификация мазута при различных рабо-

Плотность

0.9457 г/мл/50°C

чих условиях на основе минимизации свободной

Химические свойства

энергии Гиббса и использования программы моде-

Элементный анализ

лирования Aspen Plus. Определены рабочие харак-

Углерод

87.3 мас.%

теристики газификации для таких агентов газифи-

Водород

11.3 мас.%

кации, как кислород, воздух и пар.

Сера

1.36 мас.%

Азот

0.02 мас.%

ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ

Зола

0.02 мас.%

Кислород

0.00 мас.%

Свойства топлива. Для моделирования процес-

Технический анализ

са газификации необходимы и важны химические

Углеродистый остаток

14.1 мас.%

и физические свойства мазута, которые определя-

Общее содержание серы

1.36 мас.%

ют экспериментально в лабораторных условиях.

Зола

0.02 мас.%

В табл. 1 представлены свойства мазута Тегеран-

Содержание воды

< 0.05 мас.%

ского НПЗ в соответствии со стандартом ASTM-D

Низшая теплота сгорания

40.62 МДж/кг

(ASTM).

(НТС)

Моделирование с использованием програм-

Высшая теплота сгорания

43.02 МДж/кг

мы моделирования Aspen Plus. Моделирование

(ВТС)

процесса газификации проводили с использовани-

Энергетическое моделирование газифика-

ем Aspen Plus. В модели сделаны следующие допу-

ции. Высшая теплота сгорания (ВТС) и эффектив-

щения: 1) синтез-газ состоит из H₂, CO, CO₂, H₂O,

ность по холодному газу (ЭХГ) являются важны-

CH₄, C₂H₄, и N₂; 2) газификатор работает в стаци-

ми параметрами для оценки энергии газификации.

онарном режиме, при постоянном давлении, в ади-

ВТС продуктов рассчитывается на основе состава

абатическом режиме. Модель газификатора осно-

отходящего синтез-газа в стандартном состоянии

вана на минимизации свободной энергии Гиббса

следующим образом [9]:

и состоит из четырех основных частей, блок-схема

которых показана на рис. 1. В блоке первичного

(1)

разложения мазут предполагается состоящим из

элементарных соединений, например, H₂, N₂, S,

где концентрации компонентов выражены в моль-

ных долях, а теплота сгорания - в МДж/Нм³. ЭХГ

H₂O и C (углерод) в соответствии с массовым ба-

(%) определяется как отношение энергии получа-

лансом и результатами анализа, представленны-

ми в табл. 1. Путем термического разложения при

постоянной температуре 500 K [8] эти соедине-

ния превращаются в летучие вещества (такие как

H₂, H₂O, CH₄, N₂, NH₃, H₂S, CO и CO₂) и уголь в

блоке пиролиза. На следующем этапе процессы ча-

стичного сгорания и газификации моделируются

путем добавления агентов газификации (воздуха,

кислорода и пара) в блок сгорания. Наконец, такие

побочные продукты как синтез-газ и зола разделя-

Сырой

синтез-газ

ются в блоке сепарации. Молекулярная формула

Рис. 1. Блок-схема модели газификатора в ASPEN Plus.

мазута: C₃₃H₅₁O₀N_0.007S_0.0198

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

186

HAMIDREZA FARSHI FASIH и др.

Таблица 2. Свойства водно-битумной эмульсии [11]

Полный анализ

Технический анализ

Углерод

84.28 мас.%

Кокс

12.84 мас.%

Водород

10.33 мас.%

Общее количество серы

2.81 мас.%

Сера

3.95 мас.%

Зола

0.18 мас.%

Азот

0.64 мас.%

Содержание воды

28.8 мас.%

Кислород

0.55 мас.%

НТС

29.76 МДж/кг

Зола

0.25 мас.%

Таблица 3. Сравнение результатов модели с экспериментальными данными М. Ashizawa [11]

Рабочие условия

Соотношение компонентов (СК)

0.4

Давление в газогенераторе

18.75 атм

Состав синтез-газа, об. %

Экспериментальные

Модельные

38.7

42.56

H₂

39.4

38.38

H₂O

11.85

12.52

CO₂

8.67

5.71

CH₄

0.08

0.05

Другое

0.38

0.78

ВТС

9.5-10.5 МДж/Нм³

10.29 МДж/Нм³

Среднеквадратичная ошибка

2.05

емого газа к энергии мазута согласно следующей где Н, S, и e_CH - энтальпия, энтропия, мольная доля

формуле [9]:

и стандартная химическая эксергия k-го компонен-

та, соответственно. Значения стандартной химиче-

ской эксергии для различных компонентов являют-

(2)

ся справочными данными [10].

где ν_gas - удельный объем синтез-газа при нормаль-

ных условиях.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Эксергетическое моделирование газифика-

Проверка модели. Оценка точности результа-

ции. Для оценки термодинамических характери- тов модели, состав синтез-газа и его значение ВТС

стик газогенератора представлен анализ эксергии проводились в сравнении с экспериментальными

газификации мазута для различных агентов. Экс- результатами М. Ashizawa [11]. Водно-битумная

ергетический КПД определяется следующим обра- эмульсия представляет собой смесь 30% воды и

зом [10]:

70% битума (Orinoco Tar), и ее свойства очень

близки к свойствам ТДТ (табл. 2).

(3)

Результаты разработанной модели хорошо согла-

суются с экспериментальными данными (табл. 3),

где E - эксергия каждого потока, которая может поэтому модель подходит для расчета рабочих па-

быть выражена суммой физических и химических раметров газификации тяжелого мазута.

эксергий. Расчет физической эксергии (E^ph) и хи-

Параметрическое исследование. Цель дан-

мической эксергии (E^ch) для многокомпонентных

ного исследования - изучение возможности гази-

газов производится следующим образом [10]:

фикации мазута (табл. 1) для производства элек-

троэнергии и/или для химического производства.

(4)

Типичные рабочие условия процесса газификации

(5)

для расхода мазута 10 кг/ч представлены в табл. 4.

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

ГАЗИФИКАЦИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

187

Таблица 4. Рабочие условия процесса газификации

Топливо

Агент 1

Агент 2

Агент 3

Параметры

Мазут

Кислород

Воздух

Пар

Массовый расход, кг/ч

8-20

30-100

1-30

Стехиометрический массовый расход, кг/ч

3.25

14.12

Температура на входе, K

370

400

600

Давление газификации, бар

Влияние газифицирующих агентов. На рис. 2 и 3

O₂/Т и Воздух/Т. Как и ожидалось, увеличение со-

представлено влияние отношений воздуха к топли-

отношения компонентов приводит к увеличению

ву (Воздух/Т), кислорода к топливу (O₂/Т) и соот-

температуры газификации и отрицательно влияет

ношения компонентов (СК) на состав синтез-газа,

на ВТС и ЭХГ из-за протекания реакций горения.

температуру газификации, значения ВТС и ЭХГ.

Этот факт согласуется с литературными данными

СК определяется следующим образом:

по газификации различного сырья [13].

На рис. 4 представлен состав синтез-газа в за-

(6)

висимости от массового соотношения пара к то-

пливу при постоянной температуре газогенератора

1100°C. Газификация мазута паром исследуется

На рис. 2 мольные доли компонентов син-

при постоянной температуре, поскольку увеличе-

тез-газа представлены как функция от СК, O₂/Т и

ние количества пара приводит к снижению темпе-

Воздух/Т. Установлено, что для кислородной га-

ратуры газификации. Кроме этого, на рис. 4 вид-

зификации оптимальным СК является 0.36, после

но, что с увеличением соотношения пар/топливо

которого концентрация СО₂ и Н₂О увеличивается

уменьшается доля H₂+CO в основном за счет зна-

и приближается к области горения, что отображено

чительного снижения содержания СО. Данный

в литературе для другого сырья [12]. Для газифика-

ции воздухом оптимальное СК составляет 0.37, при

факт описывается в литературе для другого анало-

котором мольная доля газа состава H₂+CO дости-

гичного сырья [14].

гает 43%. При газификации воздухом азот являет-

На рис. 5 представлены зависимости состава

ся инертным разбавителем и снижает температуру синтез-газа и ВТС газификации мазута от природы

газификации.

газифицирующего агента (воздух, кислород и пар).

На рис. 3 показано, как температура газифика-

Видно, что в случае кислородной газификации со-

ции, ВТС и ЭХГ изменяются в зависимости от СК,

держание синтез-газа и ВТС в 2 раза выше, чем при

(a)

(б)

100

H2O

CO₂

CH₄

H2+CO

N₂

H₂O

CO₂

H₂+CO

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

O₂/Т

Воздух/Т

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.25

0.35

0.45

0.55

0.65

СК

Рис. 2. Влияние соотношения компонентов и массового отношения агента к топливу на состав синтез-газа: кислород (a)

и воздух (б).

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

188

HAMIDREZA FARSHI FASIH и др.

(a)

(б)

BTC

ЭХГ

BTC

Температура

ЭХГ

Температура

O₂/Т

Воздух/Т

СК

Рис. 3. Влияние соотношения компонентов и массового отношения агента к топливу на температуру газификации, ВТС и

ЭХГ: кислород (а) и воздух (б).

использовании воздушной газификации. Напри-

координатах из-за незначительных изменений зна-

мер, ВТС при оптимальных рабочих условиях со-

чений. Видно, что с увеличением давления содер-

ставляет 13 МДж/Нм³, что свидетельствует о том,

жание CO₂, CH₄ и H₂O увеличивается, а содержание

что мазут подходит для использования в качестве

CO и H₂ немного уменьшается при приблизитель-

сырья на электростанции с комбинированным ци-

но постоянном соотношении H₂/CO. Повышение

клом интегрированной газификации (КЦИГ) мощ-

давления приводит к увеличению температуры и

ностью 500 МВт [15]. В случае паровой газифи-

ВТС из-за увеличения CH₄, несмотря на снижение

кации был получен синтез-газ хорошего состава,

скорости образования CO и H₂, что можно объяс-

однако, необходимо использование других агентов.

нить принципом Ле-Шателье [16]. Таким образом,

Данный тезис будет подробнее рассмотрен в разде-

давление не оказывает существенного влияния на

ле «Разбавление паром».

показатели газификации, однако в литературе реко-

мендуют использовать газификатор под давлением

Влияние давления. На рис. 6 представлена зави-

(до 50 бар для КЦИГ и химического производства)

симость состава синтез-газа, температуры и ВТС

из-за меньшего размера аппарата и экономических

от давления газификации в диапазоне от 1 до 50

бар для оптимальных значений СК и O₂/Т, которые

соображений [5].

составляли 0.36 и 1.36, соответственно. Состав

Разбавление паром. Для химического производ-

синтез-газа нанесен на график в логарифмических

ства важным параметром является соотношение

СК = 0.375 (O₂/F = 1.22&Воздух/Т = 5.3)

Пар/Т = 2.2

Кислород

Воздух

H₂O

Пар

CO₂

H₂+CO

H₂ CO H₂+CO CO₃H₃O CH₄ ВТС

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

Пар/Т

Рис. 5. Состав синтез-газа и ВТС газификации мазута

Рис. 4. Влияние массового соотношения пар/топливо на

в зависимости от природы агента (воздух, кислород и

состав синтез-газа.

пар).

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

ГАЗИФИКАЦИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

189

Рис. 6. Зависимость состава синтез-газа от давления (а) и температуры (б) газификации.

H₂/CO, минимальное значение которого должно

при кислородной и воздушной газификации в су-

быть больше единицы [17]. На рис. 7 представлена

хих условиях. При постоянных значениях O₂/Т и

зависимость H₂/CO от соотношения компонентов

Воздух/Т увеличение содержания пара приводит к

для кислородной и воздушной газификации в со-

увеличению доли H₂ и максимум достигается при

ответствии с составом синтез-газа на рис. 2. При

оптимальных условиях газификации. Сравнение

оптимальных рабочих условиях максимальное со-

данных рис. 2 и 9 демонстрирует, что разбавление

водяным паром играет важную роль в образовании

отношение H₂/CO не превышает 0.75, из чего сле-

дует, что добавление водяного пара может способ-

H₂. Например, при оптимальных условиях (соотно-

шениях Пар/Т = 3, O₂/Т = 1.17 и Воздух/Т = 5.5)

ствовать большему производству водорода [2].

доля H₂ увеличивается на 33% и 61% при кисло-

В данной работе исследовали влияние разбав-

родной и воздушной газификации, соответственно.

ления паром на содержание H₂ и CO, температуру

Кроме того, при постоянном значении O₂/Т или

газификации, ВТС и ЭХГ при кислородной и воз-

Воздух/Т увеличение содержания пара приводит к

душной газификации. Все расчеты проводились

уменьшению доли CO, что более значительно, чем

при следующих параметрах: соотношения O₂/Т и

при снижении значений O₂/Т или Воздух/Т.

Воздух/Т варьировались в пределах 0.8-1.6 и 3.0-

На рис. 10 представлено влияние разбавления

9.0 соответственно, соотношение Пар/Т составля-

паром на H₂+CO и H₂/CO при кислородной и воз-

ло 1.0-3.0, рабочее давление газификации состав-

душной газификации. Показано, что для кисло-

ляло 5 бар.

родной газификации увеличение содержания пара

На рис. 8 показано распределение температуры

газификации в зависимости от соотношения Пар/Т

для газификации кислородом и воздухом. Видно,

0.8

что использование водяного пара в качестве гази-

0.7

фицирующего агента приводит к снижению тем-

пературы газификации. При увеличении Пар/Т

0.6

температура практически не изменяется при более

0.5

низких значениях O₂/Т и Воздух/Т, однако резко

снижается при более высоких значениях этих от-

0.4

O₂

ношений, что можно объяснить изменением хи-

Воздух

0.3

мической активности гомогенных и гетерогенных

реакций [18].

0.2

0.25

0.35

0.45

0.55

СК

На рис. 9 представлена зависимость содержания

H₂ и CO от количества использованного пара в ка-

Рис. 7. Зависимость H₂/CO от соотношения компонен-

тов для кислородной и воздушной газификации.

честве дополнительного газифицирующего агента

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

190

HAMIDREZA FARSHI FASIH и др.

Рис. 8. Зависимость температуры кислородной и воздушной газификации от соотношения Пар/Т: (а) - в случае кислорода;

(б) - в случае воздуха.

приводит к уменьшению доли H₂+CO, тогда как

На рис. 11 представлено влияние разбавления

при воздушной газификации доля H₂+CO остает-

паром на ВТС и ЭХГ при кислородной и воздуш-

ся постоянной за исключением диапазона Пар/Т =

ной газификации. Показано, что при воздушной

= 4.0-6.0, в котором доля H₂+CO немного снижа-

газификации разбавление паром не оказывает зна-

ется. Кроме того, при увеличении Пар/Т значение

чительного влияния на ВТС и ЭХГ. Кроме того,

H₂/CO превышает единицу. При этом более высо-

максимальная ЭХГ достигается при наименьшем

кие значения H₂/CO достигаются при меньших зна-

отношении O₂/Т и Воздух/Т во всем диапазоне

чениях O₂/Т и Воздух/Т и больших Пар/Т.

Пар/Т.

Рис. 9. Зависимость распределения H₂ и CO при кислородной и воздушной газификации от соотношения Пар/Т: (а) - гази-

фикация кислородом; (б) - газификация воздухом; (в) - смесь кислород-СО; (г) - смесь воздух-СО.

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

192

HAMIDREZA FARSHI FASIH и др.

Рис. 12. Моделирование газификации мазута при ис-

Рис. 13. Изменение эксергетического КПД и эксергии

пользовании кислородно-паровой и воздушно-паровой

синтез-газа в зависимости от соотношения компонентов

смесей, Пар/Т = 2.2 и СК = 0.375.

для кислородной и воздушной газификации.

Практические выводы. Несмотря на то, что

яния на H₂+CO, ВТС и ЭХГ. Таким образом, воз-

использование водяного пара приводит к сниже-

душно-паровая и кислородно-паровая газификация

нию температуры газификации, моделирование

более эффективны для получения синтез-газа для

и экспериментальные исследования газификации

химического производства, например, чистого во-

мазута показывают, что для полной газификации

дорода, метанола, этанола и т.д.

требуется минимальная температура газификации -

Эксергетический анализ. На рис. 13 представ-

почти 1100 K [14, 19]. Кроме того, при определен-

лено изменение эксергетического КПД и эксергии

ном значении Пар/Т соотношение H₂/CO превыша-

синтез-газа в зависимости от СК для кислородной

ет единицу. По этим двум причинам, на основании

и воздушной газификации. Установлено, что уве-

данных рис. 8 и 10 определены пределы соотно-

личение соотношения компонентов приводит к

шений O₂/Т, Воздух/Т и Пар/Т. Следовательно,

снижению эксергии синтез-газа. Видно, что эксер-

массовые расходы газифицирующих агентов кис-

гетический КПД резко снижается при воздушной

лород-пар и воздух-пар могут определяться путем

газификации и практически не изменяется в случае

моделирования газификации мазута. Оптимальные

кислородной газификации. При оптимальных ус-

диапазоны агентов кислород-пар и воздух-пар для

ловиях эксергетический КПД достигает 75 и 55%

газификации мазута (10 кг/ч) приведены в табл. 5.

для кислородной и воздушной газификации, соот-

На рис. 12 представлены результаты моделиро-

ветственно.

вания газификации мазута при следующих услови-

На рис. 14 видно, что разбавление паром не ока-

ях: Пар/Т = 2.2 и СК = 0.375. При сравнении данных

зывает значительного влияния на эксергетический

рис. 5 и 12 видно, что при использовании двух-

КПД для кислородной и воздушной газификации.

компонентных агентов увеличивается содержание

водорода и соотношение H₂/CO при аналогичных

Таким образом, для оценки эффективности

значениях СК и Пар/Т. Однако использование пара

процесса газификации мазутного сырья было про-

в газификации не оказывает благоприятного вли- ведено комплексное исследование. Расчет термо-

Таблица 5. Оптимальные условия газификации мазута для различных двухкомпонентных агентов

Оптимальные условия

Мазут, кг/ч

O₂/Воздух, кг/ч

Пар, кг/ч

Кислородно-паровая газификация

11-15

10-30

(1.1 < O₂/Т < 1.5 - 1.2 < Пар/Т < 3.0)

Воздушно-паровая газификация

50-80

10-30

(5.0 < Воздух/Т < 8.0 - 1.0 < Пар/Т < 3.0)

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

ГАЗИФИКАЦИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО ТОПЛИВА

193

Рис. 14. Влияние соотношения Пар/Т на эксергетический КПД для кислородной и воздушной газификации: (а) - кислород,

(б) - воздух.

динамически равновесных состояний проводили

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

методом минимизации свободной энергии Гиббса.

Goldsworthy L. Computational fluid dynamics model-

Исследовано влияние природы газифицирующего

ling of residual fuel oil combustion in the context of

marine diesel engines // Int. J. Engine Res. 2006. V. 7.

агента (кислород, воздух и пар) и давления гази-

P. 181-199. https://doi.org/10.1243/146808705X30620

фикатора на рабочие параметры для различных ус-

Ancheyta J. Modeling of processes and reactors for up-

ловий эксплуатации. Установлено, что давление не

grading of heavy petroleum, chemical industries. Ed.

оказывает существенного влияния на основные по-

J.G. Speight. Boca Raton, FL: CRC Press, 2013.

казатели газификации. В определенном диапазоне

Park S., Lee J., Seo H., Kim G., Kim K.T. Experimental

воздушно-паровая и кислородно-паровая газифи-

Investigations of the effect of coal type and coal burn-

er with different oxygen supply angles on gasification

кация эффективны для получения водорода. Более

characteristics // Fuel Process. Technol. 2011. V. 92.

высокие значения H₂/CO были получены при более

1374-1379. https://doi.org/10.1016/j.

низких значениях O₂/Т и Воздух/Т и более высоких

fuproc.2011.02.020

Пар/Т. Кроме того, при постоянном соотношении

Lee H., Choi S., Paek M. A simple process modelling

Воздух/Т или O₂/Т в оптимальных условиях ис-

for a dry-feeding entrained bed coal gasifier // Proc. Inst.

пользование пара в качестве второго агента гази-

Mech. Eng., Part A: J. Power Energy. 2011. V. 225. P.

74-84. https://doi.org/10.1177/2041296710394249

фикации приводит к снижению температуры гази-

Higman C., Burgt M.M.V.D. Gasification. Elsevier, 2008.

фикации и не оказывает значительного влияния на

Vaezi M., Passandideh-Fard M., Moghiman M., Charm-

ВТС, ЭХГ и эксергетический КПД.

chi M. Gasification of heavy fuel oils: A thermochemical

equilibrium approach // Fuel. 2011. V. 90. P. 878-885.

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.10.011

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

National Iranian Oil Refining and Distribution Company. -

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

Statics of petroleum products consumption. Tehran, Iran,

интересов, требующего раскрытия в данной статье.

2015.

Maki T., Miura K. A Simulation model for the pyrolysis

of orimulsion // Energy Fuels. 1997. V. 11. P. 819-824.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

https://doi.org/10.1021/ef9601834

Hamidreza Farshi Fasih, ORCID - 0000-0001-

Li X.T., Grace J.R., Lim C.J., Watkinson A.P., Chen H.P.,

6687-2512

Kim J.R. Biomass gasification in a circulating fluidized

bed // Biomass and Bioenergy. 2004. V. 26. P. 171-193.

Hojat Ghassemi, ORCID -0000-0002-1985-6760

https://doi.org/10.1016/S0961-9534(03)00084-9

Hassan Karimi MazraeShahi, ORCID -0000-0002-

10.

Bejan A., Tsatsaronis G., Moran M. Thermal design and

3164-4824

optimaization. John Wiley & Sons, Inc., 1996.

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021

194

HAMIDREZA FARSHI FASIH и др.

11. Ashizawa M., Saburo H., Kazuhiro K., Jun I. Gasifica-

using in power generation // Pet. Sci. Technol. 2016.

tion characteristics of extra-heavy oil in a research-scale

V. 34. № 6. P. 531-538. https://doi.org/10.1080/109164

gasifier // Energy. 2005. V. 30. P. 2194-2205. https://doi.

66.2016.1149491

org/10.1016/j.energy.2004.08.023

16. Atkins P., Paula J. Atkins’ Physical Chemistry. 8th Edi-

12. Xiangdong K., Weimin Z., Wenli D., Feng Q. Three stage

tion, W.H. Freeman and Company, 2006.

equilibrium model for coal gasification in entrained flow

17. Speight J.G. Gasification of unconventional feedstocks.

gasifiers based on aspen plus // Chin. J. Chem. Eng.

Elsevier Inc., Gulf Professional Publishing is an imprint

2013. V. 21. P. 79-84. https://doi.org/10.1016/S1004-

of Elsevier, 2014.

9541(13)60444-9

18. Detournay M., Hemati M., Andreux R. Biomass steam

13. Arabkhalaj A., Ghassemi H., Shahsavan-Markadeh R.

Thermodynamic evaluation of integrated gasification

gasification in fluidized bed of inert or catalytic par-

combined cycle: Comparison between high-ash and low-

ticles: Comparison between experimental results and

ash coals // Int. J. Energy Res. 2016. V. 40. P. 1638-1651.

thermodynamic equilibrium predictions // Powder Tech-

https://doi.org/10.1002/er.3541

nol. 2011. V. 208. P. 558-567. https://doi.org/10.1016/j.

14. Choi Y.C., Lee J.G., Yoon S.J., Park M.H. Experimental

powtec.2010.08.059

and theoretical study on the characteristics of vacuum

19. Salgansky E.A., Glazov S.V., Kislov V.M., Salganskaya M.V.,

residue gasificationin an entrained-flow gasifier // Korean

TsvetkovaYu.Yu. Processing of heavy petroleum resi-

J. Chem. Eng. 2007. V. 24. № 1. P. 60-66. https://doi.

dues by filtration combustion // Petrol. Chemistry. 2019.

org/10.1007/s11814-007-5010-7

15. Khaleghi M.S.B., Shahsavan-Markadeh R., Ghassem H.

59. P.

471-476. https://doi.org/10.1134/

Thermodynamic evaluation of mazut gasification for

S0965544119040145

НЕФТЕХИМИЯ том 61 № 2 2021