甲烷蒸汽重整制氢反应路径研究

• 作者: 刘文斌 管延文 蔡磊 贺天智
• 来源期刊: 煤气与热力
• 学科: 工学
• 关键词: 制氢 甲烷 蒸汽重整 基元反应 反应路径 脱氢反应
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 可再生能源·分布式能源·冷热电联供
• 页码范围: 34-42
• 页数: 9页
• 分类号: TQ116.2
• 字数: 4935字
• 语种: 中文

摘要

利用CFD建立了合理的重整管模型,在进口气体614℃、2 944 kPa,水碳比为2.97的实验条件下进行甲烷蒸汽重整制氢的模拟计算,分析得到了由CH4生成H2的反应路径,研究了进口气体温度对反应路径的影响.研究结果表明:在甲烷蒸汽重整制氢反应中,CH4首先裂解为CH3,CH3合成C2H6,C2H6通过逐步的脱氢反应生成氢气;或者CH3转化为CH3OH,CH30H发生一系列的脱氢反应生成氢气.从净反应速率来看,反应的重要中间产物CH3和CH3 0H沿重整管轴线方向先生成后消耗,故其摩尔分数沿轴线方向先升高后降低.进口气体温度从600℃升高到1 000℃,氢气的产率从44.91％提高至50.21％.温度超过900℃时,基元反应R60和R112速率的显著减小使CH3脱氢及其转化为C2H6的过程受到阻碍,R100速率依旧增大使得更多的CH3转化为CH30H;C2H6所参与的部分脱氢反应路径强度减小,更多的氢气通过CH4直接脱氢和CH3OH逐步脱氢生成.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘文斌	华中科技大学环境科学与工程学院	44	559	16.0	22.0
2	管延文	华中科技大学环境科学与工程学院	24	148	6.0	11.0
3	蔡磊	华中科技大学环境科学与工程学院	26	67	5.0	6.0
4	贺天智	华中科技大学环境科学与工程学院	2	0	0.0	0.0