焦炉煤气三重整制合成气的工艺比较及催化剂改性

姜国良

（山西天脊潞安化工有限公司，山西长治 047507）

焦炉煤气三重整制合成气的工艺比较及催化剂改性

姜国良

（山西天脊潞安化工有限公司，山西长治 047507）

我国作为煤炭大国，不仅拥有丰富的煤炭资源，在实际的社会生产、生活过程中，对于煤炭资源的消耗量也逐渐增加。事实上，为了进一步促进煤炭资源利用效率的提高，相关的技术研究人员加强了对于焦炉煤气三重整制合成气工艺的分析以及探讨。基于此，主要分析焦炉煤气三重整制合成气的工艺比较及催化剂改性。

焦炉煤气；三重整制；合成气；工艺比较；催化剂改性

作为我国经济社会发展的重要能源之一，煤炭资源近年来的开采量以及消耗量都逐渐增加。事实上，我国2015年焦炭的产量为4.28亿t，而其在实际的运用过程中能够产生大约为1 840亿m3的焦炉煤气。但是由于利用技术的不完善，使得相关部门对于前焦炉煤气的利用率低于20%。而这一现象的出现不仅仅会导致相关资源的浪费，还会进一步导致环境污染问题的出现。基于此，相关部门以及技术人员就需要加强对于焦炉煤气三重整制合成气工艺的合理使用，从而促进社会生活、生产对于焦炉煤气的有效利用，促进相关效益的取得以及提高。

1 相关实验概述

1.1 实验方法

在进一步分析焦炉煤气三重整制合成气的工艺比较及催化剂改性的过程中，笔者借助相关的实验进行具体的阐述。在相关的实验过程中，笔者主要借助常压固定床石英管作为反应器，并将测温热电偶以及催化剂放在反应器的中间位置。其中，催化剂分为两种：传统工业催化剂以及二段工艺催化剂，其装填的长度分别为4cm以及2cm。

1.2 催化剂制备

在进行上述的实验过程中，还需要相关的技术实验人员加强对于催化剂的制备，从而促进实验的有序进行。在这一过程中，一般采用等体积浸渍法进行相关的操作。其具体流程是将称重计量好的硝酸镍逐步溶解在去离子水中，随后在将其等体积的浸渍到γ-Al2O3载体上，在这一环节操作的过程中，需要当相关材料浸渍一天之后，将其取出放入120℃的干燥环境之下2h，此后在借助马弗炉中873K焙烧进行煅烧4h。

一般而言，通过上述措施进行催化剂的制备过程中，在各催化剂中活性组分中，Ni、CaO、Co、Cu、Fe的质量分数分别为9%、5%、3%、3%、3%。

1.3 催化剂表征

在对催化剂的表征进行分析的过程中，笔者借助了岛津XRD-6000型X射线衍射仪进行相关的操作以及分析。该仪器用于检测的射线类型为Cu靶激发的Kα辐射。

2 实验结果以及分析

2.1 富氢气对甲烷非催化三重整的影响

关于氢气体积分数对于相关反应的影响，笔者结合相关数据绘制了相关的图表，具体内容见图1。通过对于图1分析可以得知：伴随着v（H2）/v（CH4）的不断增大，x（CH4）却存在着降低的现象，而x（CO2）却逐渐增加。

图1 V（H2）/V（CH4）变化对x（CH4）以及x（CO2）的影响

之所以出现这种情况，主要是因为在实际的燃烧作业的过程中，氢气的燃烧速度要远远大于甲烷，不仅如此，氢气的扩散能力也比甲烷的要强。此外，由于在该种状况下，氢气的含量较大，故而容易发生氢气的燃烧反应，由于这种反应在发生的过程中存在着反应时间快、平衡常数大的特点，故而使得该反应具有不可逆的特征。而正是因为这种情况，就对CH4的氧化反应起到了一定程度的抑制。此外，随着氢气的不断增加，使得相关反应在进行的过程中，释放出大量的热量，故而导致甲烷在这一过程中出现了重整反应。

通过对于上述的分析可以得知，焦炉煤气的三重整在一定程度推动了甲烷的重整反应。不仅如此，由于氢气与甲烷在焦炉煤气三重整中表现出强烈的竞争作用，故而使得其对于二氧化碳的转化存在较强的推动作用。

2.2 不同工艺对反应性能的影响

目前，在进行焦炉煤气三重整制合成气的过程中，一般采用3种施工工业，分别是：非催化工艺、催化工艺以及二段工艺。事实上，不同的工艺在实际的运用过程中，其对于温度的要求也存在着不同的标准。关于不同工艺下，温度对反应性能的影响，笔者进行了相关的图表绘制，具体内容见图2、图3。

Comparison of Process of Triple Regeneration of Syngas from Coke Oven Gas and Modification of Catalyst

Jiang Guo-liang

China，as a big country of coal，not only has abundant coal resources，but also increases the consumption of coal resources in the actual social production and life process.In fact，in order to further promote the improvement of utilization efficiency of coal resources，the relevant technical researchers to strengthen the coke oven gas triple reforming synthesis gas process analysis and discussion.Based on this，the main process of coke oven gas triple synthesis gas synthesis and catalyst modification.

coke oven gas；triple reforming；synthesis gas；process comparison；catalyst modification

图2 不同工艺下炉温变化对x（CH4）的影响

TE665.3

B

1003–6490（2016）09–0007–02

2016–08–20

姜国良（1981—），男，山西浑源人，助理工程师，主要从事化工方面工作。