甲烷自热重整制氢的热力学和动力学分析

？？对甲烷自热重整进行了系统的热力学分析，并采用预混合层流模型结合甲烷氧化、蒸汽重整、干重整机理对反应过程进行了动力学分析。结果表明，甲烷自热重整的平衡产物及其浓度主要受温度、o2/ch4、h2o/ch4的影响；压力影响不是十分明显，主要影响达到平衡的速度。在715℃~730℃、压力0.7mpa~1.0mpa，控制o2/ch4在0.60~0.70、h2o/ch4在3.15~3.25，可以得到h2>68%、co<10%的产物气，积炭率接近于0。动力学分析表明，自热重整过程分为两个主要阶段进行，在起始阶段主要发生甲烷氧化反应，产物主要为h2o和co2；第二阶段以甲烷蒸汽重整反应为主，伴随水气变换反应（wgs）和微弱的干重整，h2、co和co2为主要产物。调节初始水浓度可以控制快速氧化阶段反应速率，避免“热点”出现，抑制co的生成。