甲烷化反應(yīng)是在催化劑存在下，用氫氣還原一氧化碳和二氧化碳生成甲烷和水的反應(yīng)。

中文名

甲烷化反應(yīng)

特點

體積縮小、強放熱過程

生成

甲烷和水

使用

催化劑

反應(yīng)原理

甲烷化反應(yīng)原理

和

，在一定的溫度和甲烷化催化劑作用下，與

發(fā)生反應(yīng)，生成

和水蒸氣，通過后部冷卻，使水蒸氣冷凝分離，最后得到只含

雜質(zhì)的合格氫。甲烷化反應(yīng)是體積縮小、強放熱過程。

影響因素

（1）催化劑活性

甲烷化工藝流原則程圖

催化劑的活性好，則甲烷化反應(yīng)速度快，

和

去除較為徹底，一旦催化劑使用不當(dāng)，造成活性衰退，就很難保持裝置滿負荷生產(chǎn)，使生產(chǎn)能力受到制約。

(2)溫度

因甲烷化反應(yīng)是強放熱反應(yīng)，溫度低有利于反應(yīng)進行。但溫度過低，反應(yīng)活性分子數(shù)量大大減少，反應(yīng)速度反而因此減慢。裝置生產(chǎn)在負荷大的情況下是不能降低溫度操作的，這樣很容易出現(xiàn)反應(yīng)物穿透。如果溫度過高，化學(xué)平衡觀點認為，不能把

和

降到更低的水平。因此，實際生產(chǎn)中所控制的溫度應(yīng)兼顧到反應(yīng)速度和化學(xué)平衡兩個方面。

(3)壓力

和

的甲烷化反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，壓力升高有利于反應(yīng)徹底。相反，降低反應(yīng)壓力，殘余的

和

就會有所上升。實際生產(chǎn)中，甲烷化反應(yīng)器的壓力變化非常小。

(4)空速

空速對反應(yīng)的影響較大?？账龠^大，反應(yīng)不完全。

(5)CO濃度

轉(zhuǎn)化氣中的

，由于經(jīng)過兩次低溫兩次變換后，在其粗氫中的殘留量已不構(gòu)成對甲烷化反應(yīng)器超溫威脅。但由于

的甲烷化反應(yīng)放熱量比

甲烷化的放熱量大，在正?？账傧?，每增加

的

量，會使甲烷化反應(yīng)器床層溫度升高

。所以在正常生產(chǎn)中，一定要控制好變換反應(yīng)，監(jiān)控好

殘留量，才能保證甲烷化反應(yīng)器不發(fā)生超溫事故。

(6)

濃度

含量是造成甲烷化反應(yīng)器超溫的最大潛在危害。因為正常生產(chǎn)中，一旦吸收塔操作不正常，會使大量的

進入到甲烷化反應(yīng)器內(nèi)，每增加

的

，會使反應(yīng)器床層溫度升高

。

甲烷化催化劑

甲烷化催化劑的主要物化性質(zhì)如圖。

幾種催化劑都是以鎳為活性組分，氧化鋁為載體，J105催化劑以MgO和

為促進劑，J103H為預(yù)還原型催化劑，含有5%以上的還原鎳，使用中可縮短升溫還原時間，及早投入運轉(zhuǎn)。