甲烷化反应对co2的要求

原料气中CO2含量很高，可以达到10%，其余是氢以及10%CO，这样的气体能否甲烷化，对催化剂有何影响，最终CO2/CO的转化率如何。

如果CO2和CO的比例按照反应式与氢气配好，产品甲烷纯度能达到多少？

有没有做甲烷化研究的朋友帮忙回复一下。

该气体组成可以进行甲烷化，不过催化剂的空速需要低一些，建议体积空速不超过1万。

我是做甲烷化技术的，试着回答你这些问题。

1、原料气中CO2含量很高，可以达到10%，其余是氢以及10%CO，这样的气体能否甲烷化，对催化剂有何影响，最终CO2/CO的转化率如何。
甲烷化理论上只要氢碳比满足反应的要求都可以进行甲烷化反应，CO和氢气反应摩尔比为3，CO2和H2反应摩尔比为4，问题中的组分是10%CO2、10%CO和80%H2，即使含有少量惰性气体，H2依然处于过量状态，是可以发生甲烷化反应的。而且碳的转化率会很高。
至于CO2含量高的问题，一些焦炉气项目会专门往甲烷化工段补碳，煤制气项目因为经过低温甲醇洗单元，CO2浓度一般低于2%左右，但甲烷化反应在乎的是总碳（CO+CO2），因为总碳决定了放热量，20%的总碳接近于煤制气甲烷化，煤制气甲烷化原料总碳一般21%~23%左右吧，大部分为CO。至于总碳中CO2与CO的分别组成，对总放热量影响不是特别大，CO反应比CO2反应的快，放热量稍大一些。
总之，你这个原料组成进行甲烷化反应是没问题的，而且氢气稍过量的状态，碳转化率会很高，可能＞99%
2、 如果CO2和CO的比例按照反应式与氢气配好，产品甲烷纯度能达到多少？
配好反应比例后，甲烷化反应深度还和反应压力、反应温度、分水量等因素有关系。
煤制天然气甲烷化产品出甲烷化单元（含饱和水）一般甲烷浓度都＞95%，在经过下游干燥后高的可以达到97%~98%。
去年我们开发的甲烷化技术参与的煤制气项目投标中，业主要求把氢气含量降到最低，我们通过降低反应温度、增加分水量等手段最后使H2含量仅1%左右，甲烷浓度自然也就高了，约97%，经过干燥后会更高。

请参考，有什么有关甲烷化方面的问题可以随时交流~~哈哈

894245404 发表于 2017-1-18 09:04
我是做甲烷化技术的，试着回答你这些问题。

1、原料气中CO2含量很高，可以达到10%，其余是氢以及10%CO， ...

请问你最后说的有的业主要把氢含量控制在1%是出甲烷化单元的产品气吗？

热血大哥123 发表于 2017-1-19 07:15
请问你最后说的有的业主要把氢含量控制在1%是出甲烷化单元的产品气吗？

这个我来随便说说，从托普索的工艺包看，只要合成气中新鲜气纯度够高、氮、氩等惰性气体少，甲烷做到99%，没问题。就是甲烷合成后，冷却分离水分后的含量，氢气可以小于0.5.

所以业主有这种要求必然是听别人说过的。有可能就是托普索或其他技术方交流的时候介绍的。

具体情况，请专业人士介绍。

894245404 发表于 2017-1-18 09:04
我是做甲烷化技术的，试着回答你这些问题。

1、原料气中CO2含量很高，可以达到10%，其余是氢以及10%CO， ...

谢谢介绍。

就是说，甲烷化的时候，CO2高，是没有问题的。只要氢气够，即使CO2含量是CO的三倍也没问题，碳的转化率完全可以保证，工艺也不会与常见的煤制天然气流程有大的差别。

是不是可以这样理解。

楼主的这个组分，完全可以进行甲烷化，且纯度不会低，

热血大哥123 发表于 2017-1-19 07:15
请问你最后说的有的业主要把氢含量控制在1%是出甲烷化单元的产品气吗？

是的，甲烷化单元出口就能达到。这个项目的确是要求很高，但需要考虑经济性，如果下游有燃气电厂用户的话，要求H2含量＜3%，如果用于城市燃气的话，没有必要把氢气含量降到那么低，会造成产品气量减少，如果是按体积结算而非按热值计算的话，就不值了。

mn197601 发表于 2017-1-19 13:18
谢谢介绍。

就是说，甲烷化的时候，CO2高，是没有问题的。只要氢气够，即使CO2含量是CO的三倍也没问题 ...

是的，实际上，煤制天然气甲烷化有时候为了减慢放热速度，甚至在甲烷化前面先加个变换单元，把CO浓度降下来、提高CO2浓度，因为CO2反应速度比CO反应慢、放热量少，更有利于整个系统的控温，老外的甲烷化在国内工程有这么做的实例。甚至可以说CO2比例更高反而有利于整个系统的控温，对碳转化率没有影响，你想想最后产品气中基本CO2浓度＜1%左右、基本不含CO了，这些碳最终都变成了CH4了，转化率不会有影响~

894245404 发表于 2017-1-20 09:26
是的，甲烷化单元出口就能达到。这个项目的确是要求很高，但需要考虑经济性，如果下游有燃气电厂用户的话 ...

哦，谢谢，明白了，我说我们单位怎么把产品气里的氢控制1-2.5%了