口科技風(fēng)甲烷合成反應(yīng)的特點(diǎn)郭迎秋(新地能源工程技術(shù)有限公司，北京市100176)摘要]本文通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CO2、CO和H2同時進(jìn)入甲烷合成反應(yīng)器，H2首先與CO發(fā)生甲烷合成反應(yīng)，當(dāng)CO完全消耗后，剩余的H，再與CO2發(fā)生甲烷合成反應(yīng)，長時間運(yùn)行過程中，合成系統(tǒng)中雖有大量CO2,但是催化劑沒有積碳的征兆，對其進(jìn)行各項表征，各項性能與新鮮催化劑沒有區(qū)別。[關(guān)鍵詞]甲烷合成反應(yīng); CO2在傳統(tǒng)的甲烷化工藝中，氣化原料氣經(jīng)過凈化處理后，凈化氣經(jīng)ASAP2020M低溫氮吸附法，比表面積為BET比表面積;過變換工段調(diào)整H2/CO比例后，都有脫碳工段，把混合氣中的CO2脫5)催化劑CO吸附量:采用美國麥克公司AUTOCHEM II 2920至1.5%左右，CO2 -般排放到空氣中，合成氣進(jìn)入甲烷化工段進(jìn)行甲化學(xué)吸附儀。烷化反應(yīng)。2結(jié)果與討論主要化學(xué)反應(yīng)為:表1反應(yīng)器進(jìn)口各氣體組分3H2+CO=CH.+H2O- 206.16KJ/molCO實(shí)題時間|文區(qū)翻過口上濃度 反應(yīng)騰道口口百度 文應(yīng)斷過口0恩度| 反應(yīng)暴近口 北改度4H2+CO2=CH,+2H2O -165.08KJ/molCO2_ 12274.0013.207050這一傳統(tǒng)工藝存在很多缺點(diǎn):工藝操作難度大，必須嚴(yán)格控制4一”H/CO的比例，H2 量過高，產(chǎn)品濃度達(dá)不到要求; H2 從產(chǎn)品氣中脫除12.124.018.01058比CO2從產(chǎn)品氣中脫除難度要大的多:脫碳后的合成氣CO含量過高，12.502.13.007130027進(jìn)行甲烷化反應(yīng)時，為了緩解反應(yīng)器大幅溫升的問題，必須加大循環(huán)表2.反應(yīng)器出口各氣體組分量，增加動力消耗;由于脫碳量大，對脫碳I段的操作要求高。反忠郵出口起速牌本文通過實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)了甲烷合成反應(yīng)的一些特點(diǎn)，可以解決傳統(tǒng)1.70 -5甲烷化工藝存在的缺點(diǎn)。3001實(shí)驗部分12579的1.1 催化劑12.99374171250采用專利ZL2010102529613中的催化劑，催化劑型號為注:XJ-01，主要活性組分為金屬鎳。1)反應(yīng)條件為在2809C, 1Mpa。2催化劑性能評價采用高壓固定床反應(yīng)裝置進(jìn)行催化劑活性評價，裝入5ml催化劑，2)反應(yīng)器出口CO2濃度2=反應(yīng)器出口CO2濃度1*反應(yīng)器進(jìn)0反應(yīng)前在一定溫度下用H2進(jìn)行還原2h,隨后切換反應(yīng)混和氣(H2Ar濃度/反應(yīng)器出口Ar濃度。CO和CO2)，待反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)，即各種物質(zhì)含量不再隨時間變化后，有表可見，運(yùn)行111h后，CO轉(zhuǎn)化率為100%，反應(yīng)器進(jìn)出口反應(yīng)器進(jìn)口和出口的氣體組成由色譜分析(TCD) 數(shù)據(jù)求算反應(yīng)結(jié)果。CO2濃度幾乎一致，說明有CO2存在時，Hz 先和CO進(jìn)行甲烷合成反應(yīng)。長時間運(yùn)行過程中，合成系統(tǒng)中雖有大量CO2,但是催化劑A沒采用美國安捷倫公司6890N氣相色譜儀，按著國標(biāo):有積碳的征兆，對其進(jìn)行各項表征，各項性能與新鮮催化劑沒有區(qū)別。GB/T13610-2003分析。3結(jié)論13催化劑表征當(dāng)CO~ CO和H2同時進(jìn)入甲烷合成反應(yīng)器，H2 首先與CO發(fā)生1)催化劑和催化劑前驅(qū)體中鎳的晶相和晶粒度:采用日本理學(xué)甲烷合成反應(yīng)，當(dāng)CO完全消耗后，剩余的H2再與CO2發(fā)生甲烷合成D/max- -20PCX射線衍射儀分析(XRD);2) 催化劑組分:采用美國PE公司Optima2100DV電感耦合等反應(yīng)，長時間運(yùn)行過程中，合成系統(tǒng)中雖有大量CO2,但是催化劑沒有積碳的征兆，對其進(jìn)行各項表征，各項性能與新鮮催化劑沒有區(qū)別。這離子光譜發(fā)射儀分析:3)催化劑相變和積碳分析:采用德國耐弛STA449F3熱分析儀熱一特性提供了 合成甲烷工藝操作的新思路:在甲烷化工段前不進(jìn)行脫碳工段，可以把COz混合在原料氣中，起到降低原料氣中CO分壓的作重分析(DTG) ;)催化劑的比表面積、孔容及孔徑分布測定:采用美國麥克公司用，緩解反應(yīng)器大幅溫升。還可以消耗掉所有H,提高產(chǎn)品純度。中國煤化工MHCNMH G30 2014年7月(下