非催化部分氧化重整富甲烷氣制合成氣研究.pdf

1、隨著石油資源的日益匱乏,能源及與之相關的環(huán)境問題成為世界各國最為關注的熱點。結(jié)合我國能源特征以及環(huán)保要求,由天然氣、煤層氣以及焦爐煤氣等富甲烷氣體制備合成氣引起了國內(nèi)學者和企業(yè)的廣泛關注?；谝陨媳尘?本研究課題即是從工藝角度出發(fā),對甲烷在常壓下的非催化部分氧化制合成氣過程進行了研究和分析,從而為富甲烷氣體非催化轉(zhuǎn)化制合成氣工業(yè)化提供參考。
　　在甲烷非催化部分氧化制合成氣的研究過程中,實驗從純甲烷常壓非催化部分氧化制合成氣著手,

2、從改進噴嘴開始,系統(tǒng)考察了反應器溫度、進氣配比(O2:CH4)、原料氣流量等實驗條件對制合成氣反應以及積炭的影響,并總結(jié)出純甲烷非催化部分氧化制合成氣反應機理和合適的實驗操作條件;在此基礎上,實驗通過分析氫氣對純甲烷常壓非催化部分氧化制合成氣反應的影響,進一步考察了原料氣流量、進氣配比和水蒸氣流量對實驗室模擬焦爐氣(CH4:26％、H2:58%、Ar:16%)與純氧非催化部分氧化制合成氣反應以及積炭的影響。
　　通過實驗可知,在實

3、驗室現(xiàn)有設備中進行的甲烷非催化部分氧化制合成氣的反應過程既不是直接氧化機理,也不是燃燒重整機理,而是以部分氧化反應為主,重整反應為輔的反應機理;增加溫度可促進重整反應的進行,對制備合成氣有利,但溫度太高對設備要求太高,增加了生產(chǎn)投資;加大原料氣流量可增大氣體混合程度,但是原料氣流量太大則會減少在反應器中的停留時間,從而降低甲烷的轉(zhuǎn)化率;增加氧氣在原料氣中所占的比例,可促進完全燃燒反應生成H2O和CO2,從而增加甲烷的轉(zhuǎn)化率,降低積炭,但