甲烷催化部分氧化制合成气固定床反应器的热波研究

摘要

研究了甲烷部分氧化(POM)反应在固定床反应器中轴向的温度场分布(或热波分布).催化剂床层的热波呈不对称分布,入口段温度高于出口温度,热波峰值位于入口偏下处.考察了空速、n(CH4)(O2)比值、高径比等对热波分布的影响,结果表明:相同外温下,增加空速导致热波峰温升高;随着n(CH4)(O2)值的降低,目标产物H2和CO的深度氧化(强放热)加强,故热波峰温升高;适当降低催化剂床层的高径比有利于降低热波峰温和提高反应性能.催化剂用载体稀释后,由于H2和CO深度氧化反应的加强,导致热波峰温升高.不同高度催化剂床层的热波特征揭示,POM反应主要在入口段一薄层区域内进行,此区域近似呈等温分布,说明POM反应遵循直接氧化机理.