甲烷化反应是在催化剂存在下，用氢气还原一氧化碳和二氧化碳生成甲烷和水的反应。

中文名

甲烷化反应

特点

体积缩小、强放热过程

生成

甲烷和水

使用

催化剂

反应原理

甲烷化反应原理

和

，在一定的温度和甲烷化催化剂作用下，与

发生反应，生成

和水蒸气，通过后部冷却，使水蒸气冷凝分离，最后得到只含

杂质的合格氢。甲烷化反应是体积缩小、强放热过程。

影响因素

（1）催化剂活性

甲烷化工艺流原则程图

催化剂的活性好，则甲烷化反应速度快，

和

去除较为彻底，一旦催化剂使用不当，造成活性衰退，就很难保持装置满负荷生产，使生产能力受到制约。

(2)温度

因甲烷化反应是强放热反应，温度低有利于反应进行。但温度过低，反应活性分子数量大大减少，反应速度反而因此减慢。装置生产在负荷大的情况下是不能降低温度操作的，这样很容易出现反应物穿透。如果温度过高，化学平衡观点认为，不能把

和

降到更低的水平。因此，实际生产中所控制的温度应兼顾到反应速度和化学平衡两个方面。

(3)压力

和

的甲烷化反应是体积缩小的反应，压力升高有利于反应彻底。相反，降低反应压力，残余的

和

就会有所上升。实际生产中，甲烷化反应器的压力变化非常小。

(4)空速

空速对反应的影响较大。空速过大，反应不完全。

(5)CO浓度

转化气中的

，由于经过两次低温两次变换后，在其粗氢中的残留量已不构成对甲烷化反应器超温威胁。但由于

的甲烷化反应放热量比

甲烷化的放热量大，在正常空速下，每增加

的

量，会使甲烷化反应器床层温度升高

。所以在正常生产中，一定要控制好变换反应，监控好

残留量，才能保证甲烷化反应器不发生超温事故。

(6)

浓度

含量是造成甲烷化反应器超温的最大潜在危害。因为正常生产中，一旦吸收塔操作不正常，会使大量的

进入到甲烷化反应器内，每增加

的

，会使反应器床层温度升高

。

甲烷化催化剂

甲烷化催化剂的主要物化性质如图。

几种催化剂都是以镍为活性组分，氧化铝为载体，J105催化剂以MgO和

为促进剂，J103H为预还原型催化剂，含有5%以上的还原镍，使用中可缩短升温还原时间，及早投入运转。