固定床两段法甲烷部分氧化制合成气工艺条件及稳定性研究

The Studies on Reaction Conditions and Stability of Two-Stage Process for Catalytic Partial Oxidation of Methane to Syngas

关键词:  贫氧催化燃烧 Ni基催化剂 甲烷 部分氧化 合成气 稳定性

Key words:  anoxic catalytic combustion, Ni catalyst, methane, partial oxidation, syngas, stability

摘要:

介绍了固定床两段法甲烷部分氧化制合成气的新工艺,对在改性的La-Mn系钙钛矿催化剂上发生的甲烷低温燃烧进行了初步考察,比较系统地考察了温度、压力等工艺条件对两段法造气工艺的影响,结合本实验室的专利催化剂La2O3-Ni/MgAl2O4,进行了两段法工艺300 h加压稳定性实验.结果表明将甲烷低温催化燃烧与部分氧化相结合,采用分段进氧方式的两段法工艺可使甲烷与氧气的混合更偏离爆炸极限,保证了安全生产.同时利用一段甲烷燃烧放出的热量将原料预热到二段反应所需的温度,并在二段反应器中将放热的部分氧化反应与吸热的重整反应相结合,可保证整个造气过程在绝热条件下操作,有效避免了部分氧化催化剂床层飞温.高温、加压稳定性实验表明,La-Mn钙钛矿贫氧催化燃烧催化剂和部分氧化催化剂La2O3-Ni/MgAl2O4催化活性稳定,适应长周期运行.以上这一切都表明两段法造气工艺拥有良好的工业开发前景.

Abstract:

A novel two-stage fixed bed reactor for catalytic partial oxidation of methane to syngas was introduced. The effects of reaction conditions (such as temperature, pressure etc.) on two-stage process and on the performance of developed La-Mn perovskite-type