天然气二氧化碳空气和水蒸汽制合成气的热力学研究.pdfVIP

维普资讯 舅 缮 穆黟 化 学 工 程 师 Chemical Engineer 2O03年o4月 文章编号i1002—1124(2003)02—0021—03 天然气二氧化碳空气和 水蒸汽制合成气的热力学研究 魏树权，周 汉，李丽波，徐国林 (哈尔滨师范大学化学系。黑龙江 哈尔滨 1~0801 摘 要：采用化学热力学的方法对天然气、二氧化碳、空气和水蒸汽制合成气反应体系进行计算，分别 计算了反应温度、原料气组成以及反应压力的影响。计算结果表明：升高反应温度，有利于该反应的进行； 原料气各物质的比例不同，可以制备不同C／H比的合成气；升高压力对该反应不利。 关键词：空气；合成气；化学热力学 中图分类号：TQ021．2 文献标识码：A Study蚰 htm lmaymm~ 西 lmture攀晦withcarbondioxidemzdairmidsteam tosynamds攀晦 WE[Shu—quan，ZHOUI-Ian，LIU —bo，XUGuo—lin (Chenca~ ．ofHarbinNormalUniversity，Harbin150080，QIim) Ab|；b融ct：Thereactionofnaturegaswith carbondioxideandairand steam tosynthesisgasisstudiedusing chemicalhtermodynamics． 1einfluenceofaseriesofconditionssuch0,8reactiontemperature、feedgasratio、llP~ctio[I pressurehasbeeninvestigatde．Theresultsshowthathig}Ireactiontempemtu~andlowreactionpressurecanaccelerate htereactionanddifferentfeedgasratiooculdhavebeenproducedsynthesisgasofdifferentH／Cradio． Keywords：air；syngas；chemicalhtermodynamics 合成气是一种重要的化工原料，目前生产方法 节省了制备纯氧所需的投资，降低合成气生产成本， 有：①天然气、水蒸汽重整制备合成气；②甲烷部分 也简化生产工艺，如果 目前合成氨原料气采用该工 氧化制合成气；③甲烷二氧化碳重整制合成气；④天 艺流程，大大降低成本，会给化工厂带来巨大的经济 然气、二氧化碳、氧气和水蒸汽制合成气。这四种反 效益 。 应体系工艺流程各有所长。天然气、水蒸汽重整制 备合成气，该反应吸热大，能耗高，生产的合成气适 1 计算方法 用于耗氢高的生产工艺；甲烷部分氧化制合成气，生 1．1 反应平衡常数的计算 产的合成气适合生产甲醇、二甲醚等工艺流程，但该 天然气、二氧化碳、水蒸汽和空气制合成气是一 体系不易控制，操作不甚容易发生事故；甲烷、二氧 个复杂的反应体系。对这一平衡体系共有 CH4、H2 化碳重整制合成气，能耗高，投资成本高，但生产的 CO、c02、N2、02、n20和 C共八种物质，它们