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甲烷化技术综合篇

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- 1 -甲烷化甲烷化技术技术技术综合篇综合篇 甲烷化就是利用催化剂使CO 和CO2 加氢转化为CH4 的方法,此法可以将碳氧化物降低到10ppm 以下,但需要消耗氢气。 一、 加氢反应 CO+3H2=CH4+H2O+206.16KJ CO2+4H2=CH4+2H2O+165.08 KJ 此反应为强放热反应,有氧气存在时,氧气和氢气反应会生成水,在温度低于200℃,甲烷化催化剂中的镍会和CO 反应生成羰基镍: Ni+4CO=Ni(CO)4 因此要避免低温下,CO 和镍催化剂的接触,以免影响催化剂的活性。 甲烷化的反应平衡常数随温度增加而下降,作为净化脱除CO 和CO2 作用的甲烷化技术,反应温度一般在280~420℃之间,平衡常数值都很大,在400℃、2.53Mpa 压力下,计算CO 和CO2的平衡含量都在10- 4ppm 级。湖南安淳公司开发的甲烷化催化剂起活温度210℃,使用温度为220~430℃之间。 进口温度增加,催化剂用量减少,压降和功耗有较大的降低。这部分技术在国内已经非常成熟,而且应用多年。 目前,甲烷化技术已经用在大规模的合成气制天然气上,因此最大的问题是催化剂的耐温及强放热反应器的设计制作上。 二、 甲烷化催化剂 甲烷化是甲烷蒸汽转化的逆反应,因此甲烷化反应的催化剂和蒸汽转化催化剂一样,都是以镍作为活性组分,但是甲烷化反应在温度更低的情况下进行,催化剂需要更高的活性。 为满足上述需要,甲烷化催化剂的镍含量更高,通常为15~35%(镍),有时还需要加入 稀 土 元 素 作为促 进剂,为了 使催化剂能 承 受 更高的温升 ,镍通常使用耐火 材 料 作为载 体 ,且都是以氧化镍的形 态 存在,催化剂可压片 或 做 成球 形 ,粒 度在4~6mm 之间。 催化剂的载 体 一般选 用AI2O3、MgO、TiO、SiO2 等 ,一般通过 浸 渍 或 共 沉 淀等 方法负 载 在氧化物表 面 ,再 经焙 烧 、还原 制得 。其 活性顺 序 为: Ni/ MgO

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