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(guān)的環(huán)境問題成為世界各國最為關(guān)注的熱點(diǎn)。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?fàn)t煤氣等富甲烷氣體制備合成氣引起了國內(nèi)學(xué)者和企業(yè)的廣泛關(guān)注?；谝陨媳尘?本研究課題即是從工藝角度出發(fā),對(duì)甲烷在常壓下的非催化部分氧化制合成氣過程進(jìn)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(shí)驗(yàn)從純甲烷常壓非催化部分氧化制合成氣著手,

2、從改進(jìn)噴嘴開始,系統(tǒng)考察了反應(yīng)器溫度、進(jìn)氣配比(O2:CH4)、原料氣流量等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)制合成氣反應(yīng)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(yīng)機(jī)理和合適的實(shí)驗(yàn)操作條件;在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)通過分析氫氣對(duì)純甲烷常壓非催化部分氧化制合成氣反應(yīng)的影響,進(jìn)一步考察了原料氣流量、進(jìn)氣配比和水蒸氣流量對(duì)實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t氣(CH4:26％、H2:58%、Ar:16%)與純氧非催化部分氧化制合成氣反應(yīng)以及積炭的影響。
　　通過實(shí)驗(yàn)可知,在實(shí)

3、驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備中進(jìn)行的甲烷非催化部分氧化制合成氣的反應(yīng)過程既不是直接氧化機(jī)理,也不是燃燒重整機(jī)理,而是以部分氧化反應(yīng)為主,重整反應(yīng)為輔的反應(yīng)機(jī)理;增加溫度可促進(jìn)重整反應(yīng)的進(jìn)行,對(duì)制備合成氣有利,但溫度太高對(duì)設(shè)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(huì)減少在反應(yīng)器中的停留時(shí)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(jìn)完全燃燒反應(yīng)生成H2O和CO2,從而增加甲烷的轉(zhuǎn)化率,降低積炭,但