粗焦炉煤气协同二氧化碳热转化的动力学分析

摘要

通过焦炉煤气干重整回收热态钢渣热量,可同时资源化利用焦炉煤气(COG)与焦炉、钢厂的二氧化碳。重点围绕二氧化碳-粗焦炉煤气热转化过程开展了动力学分析和机理研究,定量考察了温度、CO2与COG入口体积流量比ψ、COG入口体积流量qVCOG(in)、压力p和反应气氛等因素对重整过程的影响,并对反应过程中的原料转化与产物生成规律进行了分析。计算表明:在p=0.1 MPa,qVCOG(in)=1cm3/s的工况下,为得到产物气氢碳比为2的产物气,粗焦炉煤气直接干重整的合适温度为1600∼2100 K,ψ为0.16∼0.21,对应的产物气中合成气产率γsyn为0.76∼0.92;焦油和CO2转化率分别达到90%和80%以上。在重整介质中添加H2O使得焦油转化率略有提高,CH4转化率、CO2转化率和合成气产率略有降低;添加O2则会提高反应过程温度,明显提高CH4转化率,从而提高产物气产率。