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天然气转化天然气转化甲烷水蒸汽转化(sMR)甲烷水蒸汽转化工艺(SMR)作为传统的甲烷制合成气过程(图1一2),主要涉及下述反应:CH4+H2O!3H2+COvH298K=206.29kJ/mol这是一个强吸热过程,转化一般要在高温下进行(>1073K)"产物中HZ/Co约为3:1,为防止催化剂积炭,通常需要通入过量的水蒸汽,依合成气用途,原料气中HZO/CH4典型的摩尔比为2-5;并且为保持较高的生产速率,工业生产中压力通常高3.OMPa。
该反应过程的缺点是能耗高,设备庞大复杂!占地面积大,投资和操作费用昂贵。
联合转化工艺(SM侧oZR)联合重整工艺流程如图1-3所示,将SMR反应器出口的混合气送入二级氧化反应器内,未完全消耗的甲烷(在SMR出口处CH;转化率为90-92%)与0:发生部分氧化反应后,再进一步通过催化剂床层进行二次重整反应,生成的合成气HZ/CO 比在2.5~4.0,随后利用水汽转化(WGS)反应(见式4),调整产品中H:和CO比例,来满足下游合成的利用。
该工艺有效地减小了SRM的规模,降低了能耗,但不足之处是仍需两个反应器。
CH4+HZO03H2+COvH29sK=一4IkJ/mol中国石化集团四川维尼纶厂目前在运行的甲醇装置有两套，一为1996年建成投产的直接以天然气为原料的10万t/a甲醇装置，另一为2011年整合建成投产的以乙炔尾气为原料的77万t/a甲醇装置。
前者采用成熟的管式转化炉生产合成气，并利用德国Lurgi合成工艺技术生产甲醇；后者利用英国Davy公司合成工艺生产甲醇，并在合成环路驰放气的处理上采用了膜分离与ATR 转化工艺技术，以提高装置产能和降低综合能耗。
10万t/a甲醇装置通过天然气蒸汽转化制取合成气，故合成气具有氢多、碳少、惰性气体（CH4、N2、Ar 等）含量低的特点，其气质组成有利于甲醇合成反应。
77万t/a 甲醇装置以乙炔尾气为原料，由于乙炔尾气属于天然气部分氧化法制乙炔工艺的副产气，因而具有氢少、碳多、惰性气体含量偏高的特点，属于乏氢气质，需对系统进行补氢。
甲烷转化的工艺流程简介及实施步骤Methane transformation process involves several steps to convert methane into other useful chemicals or energy sources. The process typically includes the following stages:1. Methane Extraction: Methane is extracted from natural gas or biogas sources. It can be obtained through processes like drilling and extraction from natural gas wells or anaerobic digestion of organic waste.2. Purification: The extracted methane undergoes purification to remove impurities such as sulfur compounds, water, and other contaminants. This step is crucial to ensure the quality and stability of the final product.3. Conversion: The purified methane can be transformed into different products through various conversion processes. One common method is steam methane reforming (SMR), where methane reacts with steam to produce hydrogen and carbon monoxide. Another method is methane oxidation, where methane is burned in the presence of oxygen to produce carbon dioxide and water.4. Product Refining: The intermediate products obtained from methane conversion are further refined to obtain the desired end products. For example, hydrogen produced from SMR can be used in fuel cells or as a raw material for the production of ammonia.5. Utilization: The final products obtained from the methane transformation process can be used in various applications. These may include energy generation, chemical manufacturing, fuel production, or as feedstock for other industrial processes.中文回答：甲烷变换工艺涉及多个步骤，将甲烷转化为其他有用的化学品或能源源。
天然气转化天然气转化甲烷水蒸汽转化（sMR）甲烷水蒸汽转化工艺（SMR）作为传统的甲烷制合成气过程（图1一2）,主要涉及下述反应:CH4+H20!3H2+C0vH298K=206.29kJ/mol这是一个强吸热过程，转化一般要在高温下进行（＞1073K）〃产物中HZ/Co约为3:1,为防止催化剂积炭，通常需要通入过量的水蒸汽,依合成气用途,原料气839KFuel和■Caaly:!tubesStackEffluentgasNaturalgas图1-2SMR示意图Figure1-2Theschematicof SMR中HZO/CH4典型的摩尔比为2-5;并且为保持较高的生产速率，工业生产中压力通常高3.0MPa。
该反应过程的缺点是能耗高，设备庞大复杂！占地面积大，投资和操作费用昂贵。
联合转化工艺（SM侧oZR）联合重整工艺流程如图1-3所示，将SMR反应器出口的混合气送入二级氧化反应器内,未完全消耗的甲烷（在SMR出口处CH;转化率为90-92%）与0:发生部分氧化反应后,再进一步通过催化剂床层进行二次重整反应，生成的合成气HZ/CO 比在2.5~4.0,随后利用水汽转化（WGS ）反应（见式4）,调整产品中H:和CO 比例,来满足下游合成的利用。
该工艺有效地减小了SRM 的规模，降低了能耗，但不足之处是仍需两个反应器。
CH4+HZ003H2+C0vH29sK 二一4IkJ/molFigure1-3The blockdiagramfor5MR/OR中国石化集团四川维尼纶厂目前在运行的甲醇装置有两套，一为1996年建成投产的直接以天然气为原料的10万t/a 甲醇装置，另一为2011年整合建成投产的以乙炔尾气为原料的77万t/a 甲醇装置。
前者采用成熟的管式转化炉生产合成气，并利用德国Lurgi 合成工艺技术生产甲醇；后者利用英国Davy 公司合成工艺生产甲醇，并在合成环路驰放气的处理上采用了膜分离与ATR 转化工艺技术，以提高装置产能和降低综合能耗。
甲烷蒸汽转化反应
甲烷蒸汽转化反应是一种重要的化学反应，它可以将甲烷和水蒸气反应生成一系列有用的化学品，如氢气、一氧化碳、二氧化碳等。
这种反应在化工生产中得到了广泛应用，尤其是在石油化工、化肥生产、合成气等领域。
甲烷蒸汽转化反应的化学方程式为：CH4 + H2O → CO + 3H2。
这个反应是一个放热反应，需要高温和高压条件下进行。
一般来说，反应温度在700℃以上，压力在1-3 MPa之间。
在这种条件下，甲烷和水蒸气可以充分反应，生成大量的氢气和一氧化碳。
甲烷蒸汽转化反应的反应机理比较复杂，主要包括以下几个步骤：首先，甲烷和水蒸气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成一氧化碳和氢气；其次，一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气；最后，氢气和一氧化碳在催化剂的作用下发生水气转移反应，生成更多的二氧化碳和氢气。
甲烷蒸汽转化反应的催化剂是非常重要的，它可以影响反应的速率和选择性。
目前，常用的催化剂包括镍、铁、钴等金属催化剂，以及氧化铝、硅酸盐等氧化物催化剂。
这些催化剂具有不同的催化活性和选择性，可以根据不同的反应条件和反应目的进行选择。
甲烷蒸汽转化反应是一种重要的化学反应，可以将甲烷和水蒸气转化为有用的化学品。
这种反应在化工生产中得到了广泛应用，对于
提高资源利用率和环境保护具有重要意义。
未来，随着科技的不断进步，甲烷蒸汽转化反应的催化剂和反应条件将会不断优化，为化工生产带来更多的发展机遇。
甲烷转化工艺流程描述英文回答：Methane conversion is a process that involves the transformation of methane gas into other useful products. There are several different technologies and processes that can be used for methane conversion, each with its own advantages and applications. In this response, I will describe two commonly used methane conversion processes: steam reforming and methane combustion.Steam reforming is a widely used process for converting methane into hydrogen gas and carbon monoxide. It involves the reaction of methane with steam at high temperatures and in the presence of a catalyst. The reaction can be represented by the following equation:CH4 + H2O → CO + 3H2。
In this process, methane reacts with steam to producecarbon monoxide and hydrogen gas. The carbon monoxide canbe further processed to produce other valuable chemicals, while the hydrogen gas can be used as a clean fuel or as a feedstock for other chemical reactions. Steam reforming is commonly used in the production of hydrogen for fuel cells and other industrial applications.Another important methane conversion process is methane combustion. This process involves the complete oxidation of methane gas to produce carbon dioxide and water. Thereaction can be represented by the following equation:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.Methane combustion is commonly used in power generation, where methane is burned in a gas turbine or internal combustion engine to produce electricity. It is also usedin residential and commercial heating systems, where methane is burned in a furnace or boiler to produce heat. Methane combustion is a highly exothermic reaction, meaning it releases a large amount of heat energy.In addition to steam reforming and methane combustion, there are other methane conversion processes such as methane partial oxidation and methane pyrolysis. These processes have their own unique advantages and applications. For example, methane partial oxidation is used in the production of syngas, which can be further processed to produce chemicals such as methanol and ammonia. Methane pyrolysis, on the other hand, is a process that involvesthe thermal decomposition of methane to produce hydrogengas and solid carbon.中文回答：甲烷转化是一种将甲烷气体转化为其他有用产品的过程。
壳牌煤气化气化原理技术说明（翻译版）目录气化原理 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
一、总论 (2)1.1 概述 (2)1.2 主要反应方程式 (2)1.3 环境方面 (3)2壳牌煤气化工艺(SCGP) (4)2.1 概述 (4)2.2 工艺步骤 (5)3煤的起源和煤的成分对煤气化工艺SCGP的影响 (13)3.1煤的起源 (13)3.2 与shell煤气化工艺相关的煤的特性 (13)3.3 煤/煤灰特性对操作和设计的影响 (15)一、总论1.1 概述气化是一种将碳氢原料转变为CO和H2为主要气体成分的工艺。
其它气体成分如CH4、CO2、H2S、苯酚、烟和微量的氨、HCl、HCN以及在特殊工艺下基于原料和工况产生的甲酸盐。
气化产出的气体既可作为发电用的燃料，又可作为化工原料。
对气化工艺的选择，以及气化介质(O2或空气)，取决于气化进料的类型和产品的要求。
壳牌专利/操作两大气化技术1. 壳牌气化工艺(SGP)壳牌气化工艺(SGP)原料范围从天然气到重油。
此工艺合成出来的气体广泛用于H2、Cl2、甲醇的制造，或作为发电用的燃料。
自1956年来，壳牌气化工艺(SGP)技术被广泛应用，现已经有150套气化炉。
壳牌气化工艺(SGP)采用有耐火衬里的单个烧咀和一个特别设计的气管式废热锅炉（合成气冷却器SGC）。
2. 壳牌煤气化工艺(SCGP)壳牌煤气化工艺(SCGP)原料范围从焦油和无烟煤到褐煤。
间接煤液化（气化伴随着合成气接触反应的变换）是发展此工艺的最初原因。
现在，此工艺主要应用于发电和化工原料生产。
1972年，开始壳牌煤气化工艺(SCGP)的开发。
1976年阿姆斯特丹壳牌实验室委托一个工厂——GASCO化工厂烧煤6t/d；1978~1983年在德国汉堡壳牌总厂，一个烧煤150t/d的工厂投产；1986~1991年在美国壳牌Deer Park总厂，一个烧煤250-400st/d的示范厂投产。
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甲烷干重整制合成气研究进展摘要：甲烷干重整(DRM)制合成气是一项可同时将CH4和CO2转化为低H2/CO 摩尔比合成气的极具应用前景技术，不仅能有效缓解全球变暖压力，且产品合成气可用作化石能源可持续能源替代品，有助于减少对化石能源的过度依赖。
本文主要介绍了甲烷重整转化制合成气途径，以及不同转化途径的优势和缺陷。
关键字：甲烷干重整；合成气；转化途径1CH4转化途径近年来，考虑到全球变暖等环境问题加剧，人们对温室气体CH4的有效减少以及合理利用越来越关注。
同时，CH4作为最简单的烷烃，还是天然气/页岩气的主要成分，随着天然气/页岩气储层相继开发以来，由于技术、成本限制以及储层地理位置偏僻或搁浅等原因导致大量天然气/页岩气被燃烧，这不仅造成了资源的浪费，还向大气释放了大量温室气体。
为了应对全球气候变化和最大限度地提高有效资源的利用率，CH4的转化利用已成为研究的热点。
其中通过CH4的直接氧化转化可以生产甲醇、甲醛、丙醇、苯和其他芳烃，但所有上述方法的产率都很低，或者在工业规模上不可行[1]。
而CH4重整转化除了合理利用了丰富的CH4资源，其产生的合成气还是化工业中一些能源化学品生产的重要中间体，使通过重整方式进行CH4的灵活利用受到了广泛关注。
目前，CH4重整转化产生合成气的途径主要有以下几种：甲烷蒸汽重整(SRM:)、甲烷部分氧化(POM:)、甲烷干重整(DRM:)和耦合重整。
1.1甲烷蒸汽重整通常情况下，SRM产生的合成气摩尔比理论值为3.0，而费托合成以及甲醇合成所需的合成气摩尔比理论值为2.0，即SRM产生的合成气不适合直接用于费托合成或甲醇合成[2]。
但相对而言，SRM制氢是有较大优势的，并为氨和甲醇合成以及许多炼油厂工业反应提供主要氢源。
同时，由于SRM反应的吸热性质，其过程属于能量密集型，需要投入大量资本。
这导致为了获得更高的氢气产率则需要更高的H2O/CH4比率，使得SRM在能量方面非常不利，并可能导致催化剂失活。
