每周议题（1）甲烷合成工艺路线讨论

从反应式1：CO+H2O=CO2+H2+10250千卡/公斤分子（水煤气变换）；
反应式2：CO+3H2=CH4+H2O+49250千卡/公斤分子（甲烷化）；
反应式：1+2则为：2H2+2CO=CH4+CO2。该种甲烷合成工艺路线优点是将变换与甲烷和成两道工序并在一起，加入的水蒸气可以防止积碳，净化回收的二氧化碳浓度较高，大家看看这种甲烷合成工艺路线的可行性？

这种甲烷合成工艺路线的可行

lcs8536 发表于 2015-8-4 07:58
这种甲烷合成工艺路线的可行

可以具体说一下相当于传统路线的优缺点。

不知道催化剂和反应器是怎么设计的。

可行性差：1.co和氢气1:1的比例进行反应，没有变换的话，原料气的匹配存在问题 。
2.大量的CO2的存在会抑制甲烷合成反应的进行，在合成的中间阶段脱除CO2的工艺复杂。

理论上可行，但后续的甲烷和CO2的分离也许是难点。

onewolf 发表于 2015-8-6 11:59
理论上可行，但后续的甲烷和CO2的分离也许是难点。

为什么这么说？甲烷和二氧化碳的分离难在哪里？

我只是说也许，气气分离总归不如气液分离容易。

主要担心，这样做反应深度能到多少，甲烷的合成率估计难以达标

lichsh1985 发表于 2015-8-7 13:26
主要担心，这样做反应深度能到多少，甲烷的合成率估计难以达标

担心具体原因呢？呵呵

托普索技术中在甲烷反应器上层加入GCC催化剂，正是基于此

先回答上面的问题，CH4跟CO2分离绝对轻松，酸性气体吸收（低温甲醇洗用在这都显得浪费）即可。
说说个人看法
变换反应催化金属一般选Fe、Cu，甲烷化为了追求强的加氢活性，只能选择Ni，两步法转化率能100%，没有合适的催化剂能兼顾，我想重要的收率问题要保证吧。
比如费托合成的Fe基催化剂就可以一步法，费托合成催化剂此时也有变换功能；而钴基费托就不行，Co对变换完全没活性，必须两步。
话说回来，一步有一步的好，两步有两步的好。

这个原理Davy在与某煤制天然气项目谈判时提出过此路线，即变换和甲烷化在一起，后脱碳的方式。同时Foster Weeler公司的Vesta工艺也是这个原理。具体的可以查一些资料

这个原理Davy在与某煤制天然气项目谈判时提出过此路线，即变换和甲烷化在一起，后脱碳的方式。同时Foster Weeler公司的Vesta工艺也是这个原理。具体的可以查一些资料

kkxxzyb 发表于 2015-9-30 09:46
这个原理Davy在与某煤制天然气项目谈判时提出过此路线，即变换和甲烷化在一起，后脱碳的方式。同时Foster W ...

有没有实施的项目？又存在哪些问题？

lflsedin 发表于 2015-9-30 13:47
有没有实施的项目？又存在哪些问题？

据说Foster Wheeler和惠生在南京建了一套侧线装置，但未见公开报道。

lflsedin 发表于 2015-9-30 13:47
有没有实施的项目？又存在哪些问题？

从催化剂角度讲，没有问题。
从工艺和设备角度讲，也没有问题。
需要从投资、全厂能效、能耗进行系统对比，这项工作需要有设计院来进行研究。

该工艺主要还是要考虑前段工艺的产品气组成，如若本身不需要变换，那岂不是多此一举。另外就是催化剂的问题，兼具甲烷化与水汽变换的现在有钼基耐硫催化剂，但只停留在实验阶段，且转化率还较低，工业上用的镍基并不具备较好的水汽变换性能。可能还是需要进行两段操作

dubiaoge 发表于 2015-10-10 17:34
该工艺主要还是要考虑前段工艺的产品气组成，如若本身不需要变换，那岂不是多此一举。另外就是催化剂的问题 ...

实验已经证明，镍基甲烷化催化剂具备变换与甲烷化双重功能。

个人感觉暂时还不可行，现阶段的催化剂能达到这样要求的选择性？要不你1：1的配碳氢进反应器看看啥效果，^_^。