【摘 要】
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本文对合成气甲烷化系统进行了模拟。选取一氧化碳甲烷化反应和水煤气变换反应为独立反应,CH4和CO2为关键组分,建立了绝热式固定床甲烷化反应器的一维拟均相数学模型。标准工
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本文对合成气甲烷化系统进行了模拟。选取一氧化碳甲烷化反应和水煤气变换反应为独立反应,CH4和CO2为关键组分,建立了绝热式固定床甲烷化反应器的一维拟均相数学模型。标准工况：原料气流量26.90kmol·h-1,各组分摩尔分率：CH40.1188、CO0.0879、 CO20.1032、H20.6498、H2O0.00、N20.0396,循环比2.053,第一甲烷化反应器进口压力2.741MPa,第一、二、三甲烷化反应器进口温度分别为290℃、345℃和257℃。模拟了含有三个甲烷化反应器、第一甲烷化反应器出口气体部分循环的甲烷化系统试验装置,模拟结果与实验结果吻合良好,得到了反应器中各组分浓度分布。基于甲烷化系统数学模型,考察了工艺条件对系统的影响。由于循环气的作用,原料气CO/CO2在9～15范围内对甲烷化系统影响甚微；氢碳比(H2-CO2)/(CO+CO2)在2.8～3.2范围内的增加,提高了CO2转化率,而对床层温度分布影响很小。原料气流量(20kmo·h-1～40kmol·h-1)、甲烷含量(0%～20%)、水含量(0%～10%)、进口温度、进口压力(1MPa～4MPa)或循环比(1～3)的改变主要影响第一、二甲烷化反应器的温度分布及产物分布,对系统出口总转化率和甲烷含量影响不大。
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