甲烷部分氧化的热力学模拟研究

【摘要】：甲烷部分氧化制备合成气对于提高天然气的利用价值具有重要的意义.甲烷部分氧化反应是一个非常复杂的反应体系.反应涉及部分氧化(主反应)、燃烧、重整、水煤气变换、积炭等.使用Aspen Plus和HSC Chemistry软件对甲烷部分氧化制备合成气过程进行热力学模拟计算.考察了温度、压力和CH4/O2比对CH4转化率、氢和CO选择性的影响.同时对甲烷部分氧化反应热力学平衡产物组成和积炭副反应进行了热力学计算分析.研究结果表明,随反应温度的升高,压力的减小,CH4的转化率和CO与H2的选择性均呈上升趋势.反应温度在300℃时就有相当多的积炭生成,在550℃积炭量达到最大,随后又随温度上升,积炭量逐渐减少,在900℃以上无积炭产生. 【作者单位】： 江西理工大学冶金与化学工程学院;
【关键词】： 甲烷 部分氧化 氢 一氧化碳 热力学模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(21067004,21263005) 江西省自然科学基金青年科学计划项目(20133BAB21003) 江西省青年科学家培养对象计划项目(20122BCB23015) 江西省教育厅科技基金资助(GJJ12344)
【分类号】：TE665.3
【正文快照】： 0前言合成气(CO+H2)被认为是制备合成油和烯烃等众多化工产品的枢纽原料.而催化甲烷部分氧化(CPOM)是生产合成气的主要工艺之一[1-5].该工艺对于提高天然气的利用价值“实现天然气化工的长远发展”,具有重要的意义.甲烷具有较稳定的分子结构,室温下一般不与其他物质发生反应.

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