随着焦化工业的发展和西气东输工程的实施，焦炉煤气已成为大吨位能源资源和化工原料，充分利用这一资源对环境保护和经济发展有重大促进作用。焦炉煤气非催化制合成气工艺转化炉内不需要装填催化剂，不需要脱除焦炉煤气中硫就可进行高温转化，流程简单，管理方便，因此具有广阔的前景。该技术工业示范装置已经建成并投入使用，现在面临着大规模工业放大及长期稳定运行等问题的考验。沿用传统的化工过程放大方法开展其研究工作已经表现出明显的缺陷。鉴于计算流体力学(CFD)模拟方法的发展并用于反应器研究已有许多成功的经验，本研究拟通过CFD模拟的方法，考察反应器内部温度分布、组分浓度分布规律，较直观地反映反应器内部的传热传质以及化学反应等规律，为实现焦炉煤气非催化局部氧化转化制合成气反应器的设计、操作优化及进一步放大提供理论依据。 本论文的研究主要包括以下内容，一、焦炉煤气非催化局部氧化实验研究，其目的在于为焦炉煤气重整反应器数值模拟提供基础数据，并校验数值模拟的准确性；二、煤气非催化局部氧化转化制合成气反应器内流场的模拟研究，通过反应器的CFD模拟计算，获得焦炉煤气制合成气反应器的组分场和温度场的分布；三、模拟不同操作条件对焦炉煤气非催化局部氧化转化制合成气转化效果的影响。 通过对焦炉煤气非催化局部氧化制合成气反应器的研究，得出以下结论: 1.实验研究发现流量取值一定时，出口气体组分H2与CH4分别随着进气氧气与焦炉煤气体积流量比值的增加而减少，CO和C02分别随着比值的增加而增加。在所测数据范围内H2/CO比值可调节区间为1.8～3.0。出口气体有效组分摩尔分数随进气流量的变化不是非常明显。反应器出口温度大体上随进气比例的增加而降低，随进气流量的增加而增加，但是变化的幅值不大。 2.通过反应器的CFD模拟计算，获得焦炉煤气制合成气反应器的组分场和温度场的分布，得到结果与实验结果基本一致。说明所选择的湍流模型、辐射传热模型以及非预混模型可以满足模拟要求。 3.通过模拟不同操作条件对焦炉煤气非催化局部氧化转化制合成气转化效果的影响分析，为优化工艺条件提供了可靠的依据，即在壁面温度为1100K时转化效果最好；随着进气氧气与焦炉煤气的体积流量比的值的增加，H2和CO的出口摩尔分数减少，而H20和C02的摩尔分数增加。而且无论进气比例如何变化，反应器出口组分(H2+H20)的摩尔分数和(CO+C02)的摩尔分数为恒定的值；进气体积流量的变化对反应器出口气体各种组分的摩尔分数变化基本没有影响。