合成气甲烷化反应积炭过程的热力学分析

【摘要】：建立了煤制替代天然气工艺中合成气甲烷化过程的热力学计算模型,并对该反应体系的10个反应进行了分析计算,得到了各组分的平衡组成和各反应的标准化学平衡常数。研究了反应温度、操作压力、原料气组分浓度和产品气循环比等对催化剂床层积炭的影响,发现容易导致积炭的热力学条件为550～800℃的反应温度和0.1～1.5 MPa的操作压力,且温度在700℃左右、操作压力低于1.0 MPa时催化剂床层积炭量最大。本研究针对催化剂床层积炭规律提出了低温、相对高压、合理的原料气组成是有利于缓解催化剂床层积炭、提高产品收率及保持催化剂活性的优化反应操作条件。 【作者单位】： 华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心;
【关键词】： 替代天然气 甲烷化 热力学分析 催化剂床层积炭
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划,2009AA050903) 国家自然科学基金(51076043) 重质油国家重点实验室开放基金(SKLOP201103001)
【分类号】：TE665.3
【正文快照】： 近年来煤制替代天然气作为缓解中国天然气资源紧张的一项重要举措已成为关注热点[1,2],其中,合成气甲烷化是煤基天然气工艺的关键所在。目前,世界各国的甲烷化工艺一般采用多段固定床甲烷化路线,由于甲烷化反应的强放热特性,给产品收率的提高和催化剂活性的稳定带来了严重挑战

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