总第216期2023年第11期专题讨论摘要：焦炉煤气非催化热重整，转化为合成气是一条有效的资源化路线。焦炉煤气重整涉及多种化学物质，反应复杂。本文针对焦炉煤气中关键代表组分的重整，进行相关反应的化学热力学平衡常数分析，推断有机烃的转化率和合成气组成。研究发现，焦炉煤气中甲烷重整反应的平衡常数较小，只有提高温度至1200℃以上，才能保证甲烷转化。在O2、水蒸气混合气氛中，反应温度达到1000℃以上，上述有机烃类几乎完全转化；荒煤气中加入O,可以提高反应温度，提升化学反应速率。在焦炉煤气热重整体系中，维持一定的温度和水蒸气浓度，荒煤气中的有机组成可以完全转化为合成气，化学反应热力学并不是重整反应的限制因素。提升重整反应速度，突破反应动力学限制是工艺技术开发的关键。关键词：焦炉煤气；热重整；反应平衡中图分类号：TQ015.20引言焦炉煤气传统直排或燃烧的解决方案，在导致资源损耗的同时，还会引发环境污染"，焦炉煤气主要成分是CH4,将其重整转化为合成气是一条有效的资源化路线[2-3]。焦炉煤气热重整涉及多种化学物质，是非常复杂的反应过程。为实现焦炉煤气的非催化热重整,需要在荒煤气中喷人纯氧作为反应物料,提高反应温度。焦炉煤气中存在28%左右的水蒸气和3%左右的CO2,焦炉煤气重整反应本质是甲烷、小分子脂肪烃、苯类、酚类、萘、葱类稠环芳烃、焦油类重质烃等多种组分与02、水蒸气、CO,的高温化学反应[4-5],气体产物组成取决于各反应的热力学平衡结果。本文研究工作针对上述反应,选取相应的典型代表组分,进行相关化学反应的热力学平衡常数分析[6],推断有机烃的转化率和合成气组成。1典型组分重整反应平衡常数分析焦炉煤气中含28%左右的水蒸气，在加氧提温过程中,H²等可燃组分与O2反应生成水蒸气。根据反应物和产物的热力学参数,分别计算水蒸气气氛、O/水蒸气气氛中，各类有机烃的反应吉布斯自由能和反应平衡常数[6-7]1.1甲烷重整从表1可以看出,反应温度高于973K,反应吉布斯自由能小于0kJ,甲烷水蒸气重整反应可以自发进行，反应向产物H2、CO方向移动。当反应温度达到1473K，甲烷转化率达到99%以上。反应系统中02存在条件下,既使反应温度在773K,反应的吉布斯自由能达到-320kJ/mol，平衡常数达到4.395E+021。可见,02的存在可以极大地推动反应向产物(H2、CO)方向移动，促进甲烷的分解和转化,1000℃收稿日期：2023-02-24作者简介：董靖，男，1995年出生，毕业于中北大学，现主要从事化工工艺开发、设计研究工作。山...
