CNJ甲烷化催化剂反应本征动力学模型

马 磊，张新波，高 振

（1.西南化工研究设计院有限公司，四川 成都 610225；2.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心，北京 100028）

CNJ甲烷化催化剂反应本征动力学模型

马 磊1，张新波1，高 振2

（1.西南化工研究设计院有限公司，四川 成都 610225；2.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心，北京 100028）

选取280～580℃，1.0～2.5MPa和汽气比0.1～0.7的反应条件，研究了CNJ型合成气甲烷化催化剂的本征动力学。实验所用原料气体积组成为：H256%～58%，CO 6%～7%，CO2≈3%，CH424%～25%，C2H61.5%～2%，其余为N2。利用Matlab对实验数据采用幂函数模型回归得到本征动力学方程。将数据拟合得到的本征动力学方程利用ASPEN PLUS软件进行模拟，并与工业装置结果进行对比验证。结果表明，出口关键组分模拟值与实验值接近，证明模型的合理性。

甲烷化；本征动力学；催化剂

目前，国内天然气供应的缺口逐年增大，对外依存度近两年呈快速上升之势。据发改委能源研究所预测，到2020年我国天然气的消费量将达到2500亿m3，国内天然气缺口达1000亿m3以上[1]。在我国富煤贫油少气的资源环境下，利用低阶褐煤分层利用生产天然气具有重要意义。而且在煤炭深加工的几个发展方向中，煤制天然气的能量转化效率高，单位能量水耗低、投资省，工程化建设成熟度高，是有效的煤炭利用方式和煤制能源产品较好途径[2]。

甲烷化是煤制天然气及焦炉煤气制天然气项目中的核心工段，而甲烷化催化剂又是其中的关键。本文的目的在于研究甲烷化催化剂的动力学特征[3]，为针对催化剂特征设计最佳反应器提供基础条件。……