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  • 简介:以吉布斯自由能最小化方法为基础,结合Aspenplus对考虑积碳情形下的甲烷二氧化碳重整反应进行了热力平衡分析。对CO2/CH4比(0.5~3)、反应温度(573~1473K)和压力(1~25个大气压)对平衡转化率、产物组分和积碳的影响进行了研究。数值分析结果表明,在费托合成中生产合成气最适宜的操作条件为温度高于1173K、CO2/CH4比为1,此时2摩尔的反应物可以生成约4摩尔的合成气(H2/CO=1),且仅生成极少量的碳,可以忽略不计。尽管高于973K的温度可以抑制积碳形成,但此时生成水的量也增加了,当CO2/CH4比较高(2或3)时更是如此。生成的水量增多可能是由RWGS反应引起的,CO摩尔数增加、H2摩尔数减少以及CO2转化率逐渐增大就是最好的证据。为了找到甲烷CO2重整的真实情况与热力平衡状态间的区别,本文将模拟的反应物转化率和产物分布与文献中的实验结果进行了对比。要使乙烯、乙烷、甲醇和二甲醚的产率达到较高的水平,就必须向反应系统中加入有活性和选择性的催化刑。受甲烷分解和CO歧化反应的影响,较高的压力减轻了温度对反应物转化率的影响、增加了积碳量,并减少了CO和H2产率。对利用等量CH4和CO2进行的甲烷加氧二氧化碳重整的分析结果表明,要想使反应物转化率和合成气产率都在90%以上,需要的操作温度和进料比分别为1073K和CO2:CH4:O2=1:1:0.1。H2/CO比值始终保持为1,同时产水产率最大限低地减少且不会形成积碳。

  • 标签: 甲烷二氧化碳重整 热力学分析 积碳 CO2转化率 平衡转化率 H2/CO
  • 简介:对苏里格气田西区砂岩、泥岩岩石力学性质的实验研究,获得了储层砂岩、泥岩的抗张强度、静动态弹性模量、静动态泊松比、岩石地应力等力学参数。通过岩石力学参数、地应力、施工排量、缝长等因素对压裂缝高的影响研究表明:随储层与隔层地应力差和岩石断裂韧性增加,压裂缝高呈曲线和直线下降;随着岩石弹性模量和泊松比增加,压裂缝高呈曲线和直线增加;随着施工排量和半缝长增加,压裂缝高呈直线增加。现场应用研究中,根据苏里格气田西区岩石力学和地应力特征及其对压裂缝高的影响,优化了施工排量、加砂规模和半缝长,有效控制了缝高延伸,压裂避开了水层,获得了苏里格气田避水压裂开发的良好效果。

  • 标签: 苏里格气田 岩石力学 地应力 压裂 控缝高 避水压裂
  • 简介:摘要在固定床反应器上研究了经铈促进的(Ce-promoted)和未经铈促进的5Co-15Ni/Al2O3,催化剂在CH4干法转化反应中的性能。虽然添加铈(2.5wt%)能够明显减少积碳,降幅可达50%,但CH4的反应速度并没有出现明显的提高(增幅小于5%),活化能也没有出现明显的改变。经铈促进的催化剂抗碳(carbonresistance)能力提高,这要归因于反应过程中铈离子稳定的多次氧化态(multipleoxidationstates)。所采用的催化剂的TPR-TPO揭示了两种类型的碳成分(carbonspecies)。第一种是活性Cα,它易于被H2气化,而且还参与氧化铈的氧化还原反应;第二种是相对的非活性Cβ,它只能被O2移除,而且不参与氧化还原反应循环。文中还提出了这种反应的双中心(dual-site)兰格缪尔(Langmuir)-Hinshelwood机理。

  • 标签: 反应动力学 转化反应 催化剂 CO2 Co-Ni NI/AL2O3