بررسي اثر نوسان تركيب گازطبيعي بر مصرف انرژي و فرآيند احياء مستقيمِ شركت فولاد خوزستان

امروزه با توليد بيش از يك ميليارد تُن فولاد در دنيا و همچنين انرژي بر بودن اين صنعت، توجه به بهينه سازي مصرف انرژي در اين بخش ضرورتي انكارناپذير است. به علاوه قسمت عمده ي انرژي مورد نياز توليد فولاد از منابع فسيلي و تجديدناپذير تأمين مي شود. اين امر منجر به توليد 4 تا 5% گازهاي گلخانه اي در دنيا شده است. حامل انرژي در واحدهاي احياء مستقيم به روش ميدركس در شركت فولاد خوزستان گاز طبيعي است كه قسمتي از آن مستقيماً در مشعلهايي به عنوان سوخت مورد استفاده قرار مي گيرد كه اين مشعل ها وظيفه تأمين دماي مورد نياز واكنشهاي ريفرمينگ متان در داخل ريفرمر را به عهده دارند. قسمتي ديگر از گازطبيعي به عنوان گاز خوراك در ريفرمر مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين فرآيند، گاز طبيعي (عمدتاً متان) در حضور كاتاليزور نيكل در واكنش با بخار آب و دي اكسيدكربن به دو گاز منوكسيدكربن(CO) و هيدروژن (H2) تغيير شكل مي دهد. حضور بيش از 3/0 درصد هيدروكربنهاي بوتان و سنگين تر(C4+) در گاز طبيعي موجب پديده ي نشست كربن بر روي كاتاليستهاي ريفرمر شده و توليد واحد به ازاء هر 1/0 درصد افزايش هيدروكربنهاي مذكور به ميزان 0/7 درصد كاهش داده است. به منظور كنترل شرايط بخار آب ورودي به ريفرمر حدود 5/2 درصد افزايش و دبي گاز ورودي به ريفرمر حدود 0/20 درصد كاهش يافته است. از طرفي وجود هيدروكربنهاي سنگين در گازطبيعي موجب افزايش ارزش حرارتي آن شده و همچنين حجم بيشتري گاز احيايي به ازاء مول ثابت گازطبيعي در ريفرمر توليد مي شود. زماني كه متان از حدود 99 درصد به حدود 91 درصد كاهش يافته است، مصرف گازطبيعي به ازاء توليد هر تن محصول آهن اسفنجي، حدود0/7 درصد كاهش يافته است.