大气压反常辉光放电条件下甲烷裂解制C2烃和纯热裂解的比较

对CH4-H2体系进行了热力学分析,并与大气压反常辉光放电条件下得到的实验结果相比较.通过热力学分析,得出体系的独立反应、各反应平衡常数与温度的关系,体系的平衡组成中主要产物为炭黑和氢;温度500～1 500 K,积炭是影响甲烷高温热解的主要问题,且几乎无乙炔和乙烯生成.但在大气压反常辉光放电的条件下,反应体系温度约为700～1 000 K,甲烷转化率较高,且反应中的产物主要为C2烃.实验结果表明,当原料气总流量为300 mL/min,CH4/H2为2∶8时,甲烷转化率、乙炔选择性和乙烯选择性最大,分别为91.3%、81.7%和11.1%,此时积炭速度小,仅为1.47 mg/min.比较表明,大气压反常辉光放电条件下CH4-H2等离子体反应已超出热力学平衡限制.