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简答题影响天燃气水蒸汽转化反应平衡的因素有哪些?有何影响?
  • 影响甲烷水蒸气转化反应平衡的主要因素有温度、水碳比和压力。
    (1)温度的影响:
    甲烷与水蒸气反应生成CO和H2是吸热的可逆反应,高温对平衡有利,即H2及CO的平衡产率高,CH4平衡含量低。高温对一氧化碳变换反应的平衡不利,可以少生成二氧化碳,而且高温也会抑制一氧化碳歧化和还原析碳的副反应。但是,温度过高,会有利于甲烷裂解,当高于700℃时,甲烷均相裂解速率很快,会大量析出碳,并沉积在催化剂和器壁上。
    (2)水碳比的影响:
    高的水碳比有利于转化反应。同时,高水碳比也有利于抑制析碳副反应。
    (3)压力的影响:
    甲烷蒸汽转化反应是体积增大的反应,低压有利平衡。低压也可抑制一氧化碳的两个析碳反应,但是低压对甲烷裂解析碳反应平衡有利,适当加压可抑制甲烷裂解。压力对一氧化碳变换反应平衡无影响,
    总之,单从反应平衡考虑,甲烷水蒸气转化过程应该用适当的高温、稍低的压力和高水碳比。
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