生成甲烷的反应

生成甲烷的反应

在气化炉内甲烷的生成是两个独立过程的总结果：一是煤的热解过程；一是煤的气化过程。由碳生成甲烷的过程都是二次反应的结果，即依靠反应：

C+2H2→CH4

CO+3H2→CH4+H2O

CO2+4H2→CH4+2H2O

这些都是体积缩小的放热反应。提高压力无论从平衡或反应速度都是有助于甲烷的生成。碳生成甲烷的过程，实际上是分为两个阶段。首先是煤热解产物中的新生碳与氢的快速甲烷化阶段，此阶段的时间是很短暂的，速度是很快的，要比气化速度快得多。在快速生成甲烷阶段，生成速度与氢分压成正比，而与气化过程中正常情况下存在的其它气体无关。热解时生成的碳所遭受的温度对反应活性有重大影响，温度愈高活性降低愈多，高于815℃就没有快速生成甲烷阶段。生成甲烷的第二阶段是与水蒸汽和碳之间所进行的气化反应同时进行的。可以认为这是高活性碳消失之后所进行的反应，其反应速度要低得多。一般认为此阶段的反应速度与氢分压的关系在一级到二级反应之间，视氢分压的大小而定。