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甲烷化反应是在催化剂存在下，用氢气还原一氧化碳和二氧化碳生成甲烷和水的反应。 甲烷化反应特点 体积缩小、强放热过程 生成甲烷和水 影响因素甲烷化催化剂 反应原理 甲烷化反应原理CO和CO2，在一定的温度和甲烷化催化剂作用下，与H2发生反应，生成CH4和水蒸气，通过后部冷却，使水蒸气冷凝分离，最后得到只含CH4杂质的合格氢。甲烷化反应是体积缩小、强放热过程。[1] 影响因素 （1）催化剂活性 催化剂的活性好，则甲烷化反应速度快，CO和CO2去除较为彻底，一旦催化剂使用不当，造成活性衰退，就很难保持装置满负荷生产，使生产能力受到制约。 甲烷化工艺流原则程图 (2)温度 因甲烷化反应是强放热反应，温度低有利于反应进行。但温度过低，反应活性分子数量大大减少，反应速度反而因此减慢。装置生产在负荷大的情况下是不能降低温度操作的，这样很容易出现反应物穿透。如果温度过高，化学平衡观点认为，不能把CO和CO2降到更低的水平。因此，实际生产中所控制的温度应兼顾到反应速度和化学平衡两个方面。 (3)压力 CO和CO2的甲烷化反应是体积缩小的反应，压力升高有利于反应彻底。相反，降低反应压力，残余的CO和CO2就会有所上升。实际生产中，甲烷化反应器的压力变化非常小。 (4)空速 空速对反应的影响较大。空速过大，反应不完全。 (5)CO浓度 转化气中的CO，由于经过两次低温两次变换后，在其粗氢中的残留量已不构成对甲烷化反应器超温威胁。但由于CO的甲烷化反应放热量比CO2甲烷化的放热量大，在正常空速下，每增加1%的CO量，会使甲烷化反应器床层温度升高72℃。所以在正常生产中，一定要控制好变换反应，监控好CO残留量，才能保证甲烷化反应器不发生超温事故。 (6)CO2浓度 C02含量是造成甲烷化反应器超温的最大潜在危害。因为正常生产中，一旦吸收塔操作不正常，会使大量的CO2进入到甲烷化反应器内，每增加1%的CO2，会使反应器床层温度升高60℃。[1] 甲烷化催化剂 甲烷化催化剂的主要物化性质如图1。  图1 甲烷化催化剂主要性质 几种催化剂都是以镍为活性组分，氧化铝为载体，J105催化剂以MgO和Re2O3为促进剂，J103H为预还原型催化剂，含有5%以上的还原镍，使用中可缩短升温还原时间，及早投入运转。 |
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