ГАЗИФИКАЦИЯ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ОТХОДОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ПРОДУКТАМИ ГАЗОВОЙ ДЕТОНАЦИИ: ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛУЧАЕМОГО СИНТЕЗ-ГАЗА

Abstract

Проведено термодинамическое моделирование процесса газификации жидких углеводородных отходов (ЖУО) в потоке высокотемпературного газифицирующего агента (ВГА). Источник ВГА импульсно-детонационная пушка (ИДП). Основные компоненты ВГА ультраперегретая смесь водяного пара и диоксида углерода с температурой продуктов детонации в состоянии Чепмена-Жуге или продуктов детонации, расширенных до атмосферного давления. В качестве горючего для ИДП использованы метан (стартовое горючее) и синтез-газ, полученный в результате газификации ЖУО. Для оптимизации состава получаемого синтез-газа рассмотрено влияние разбавления кислородной смеси стартового горючего водяным паром. Термодинамическое моделирование показало, что газификация ЖУО продуктами детонации позволяет добиться полной конверсии ЖУО в синтез-газ, состоящий исключительно из водорода и моноксида углерода, или в энергетический газ с высокими концентрациями метана и углеводородов С2-С3 и низшей теплотой сгорания от 36,7 (кислородные смеси) до 13,6 МДж/кг (воздушные смеси). Получаемый синтез-газ в смеси с кислородом можно использовать для самозапитки ИДП, причем на самозапитку уходит около 33% получаемого синтез-газа. Для самозапитки ИДП смесью получаемого синтез-газа с воздухом требуется повышение давления в реакторе и/или обогащение воздуха кислородом. Добавление низкотемпературного водяного пара в исходную горючую смесь позволяет регулировать состав получаемого синтез-газа в широких пределах. Теоретически отношение H2/CO может изменяться от 1,3 до 3,4.