第45卷第6期
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天然气及其凝液的利用
石油与天然气化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL & GAS
二氧化碳甲烷自热重整计算分析与中试
刘俊义常卉1祝贺？唐志永
1.山西路安煤基合成油有限公司
2.中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室
摘要运用Gibbs自由能最小化方法和耦合详细反应动力学的计算流体力学（CFD)方法对 CO:-CH4自热重整进行了相关的计算分析。结合自主研发的反应器和催化剂，在山西省潞安集团煤制油低碳循环经济园区进行了原料气处理量10000m"/h、运行压力2MPa、新型镍基催化剂装填量约5t 的中试实验获得合成气中甲烷摩尔分数小于1%、n(H:)/n(C0)=1.1、有效气摩尔分数为60.7%的合成气。其中.CO2-CH4自热重整反应器设计主要尺寸为：内径1.6m，燃烧高度3.0m，催化剂装填高度2.8m，反应器总体高度约13.8m。
关键词二氧化碳甲烷合成气自热重整Gibbs计算流体力学反应器中试
中图分类号：TEO
文献标志码：A
D0I:10.3969/;.issn.1007-3426.2016.06.007
Calculation analysis and pilot test of CO2-CH autothermal reforming
Liu Junyi', Chang Hui',Zhu He,Tang Zhiyong
(1. Shanxi Luian Coal-to-Gasoline Co., Ltd., Changzhi 046103, China)
(2. CA S Key Laboratory of Low-Carbon Conuersion Science and Engineering , Shanghai A dranced
Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201210,China)
Abstract : The CO2 -CH4 autothermal reforming process is calculated and analyzed by the Gibbs free energy minimization method and Computational Fluid Dynamics (CFD) coupled with detailed reaction kinetics . Combining with independent research and development reactors and catalysts , the pilot test conditions were the raw material gas treatment capacity of 10 o00m/h,operating pressure of 2MPa, nickel based catalyst loading of about 5 tons, and the syngas was CH4 /syngas ratios less than 1% , n(H2 )/n(CO)=1.l and effective gas content of 60.7% on the Low Carbon Circular Economy Park , Shanxi Lu'an Coal-to-Gasoline Co., Ltd. The main design dimensions of CO:-CH+ autothermal reforming reactor were the inner diameter of l.6 m, the combustion height of 3.0 m, the catalyst loading height of 2.8 m and the reactor overall height of about 13 .8 m
Key words: carbon dioxide, methane, syngas, autothermal reforming, Gibbs, computational fluid dynamics，reactor,pilot
化石能源的直接燃烧，导致人类向大气中排放的
CO：等温室气体逐年增加。CO2作为最主要的温室气体，化学情性较强，在一定温度和高效催化剂条件
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下，可以进行催化转化而加以化学利用订。其中， CO:-CH4重整一直是研究热点3。该工艺利用温室气体CO2和CH作为原料，且原料来源广泛，可变废
0（0000000）利用关键技术研发与示范"（2013BAC11B00）。
作者简刘像义（1981一），男，学士，工程师，从事化工生产管理工作。E-mail;luanljy@126.com 通信作者税费,E-mail:zhul@sari.ac.cn；唐志永，E-mail tangzy@sari.ac.cn