烃蒸汽转化炉英文解释翻译、烃蒸汽转化炉的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 steam hydrocarbon reformer
分词翻译:
烃的英语翻译:
【化】 hydrocarbon
【医】 carbureted hydrogen; hydrocarbon
蒸汽的英语翻译:
steam
【化】 aqueous vapour
【医】 atmo-; steam; vapor; vapores
转化炉的英语翻译:
【化】 reborner; receiver; reformer; reforming furnace
专业解析
烃蒸汽转化炉(Steam Hydrocarbon Reformer)是一种核心的化工设备,主要用于通过水蒸气与烃类原料(如天然气、石脑油)的反应制取氢气(H₂)和合成气(CO + H₂)。其工作原理基于高温催化反应,核心反应方程式如下:
$$ce{CH4 + H2O -> CO + 3H2} quad Delta H = +206 text{ kJ/mol}$$
关键组成部分与工作流程
- 原料预处理
烃类原料(如天然气)经脱硫处理,避免催化剂中毒。脱硫后与过热水蒸气按比例混合。
- 转化反应段
混合气体进入填充镍基催化剂的转化管(反应管),在800–1000°C 高温下发生吸热重整反应,生成H₂和CO。反应需外部燃烧供热维持温度。
- 热量回收系统
出口高温气体经余热锅炉回收热能,产生蒸汽供系统循环使用,提升能效。
工业应用与权威参考
- 制氢核心设备:全球约95%的氢气通过此工艺生产,用于炼油、合成氨及新兴氢能产业 (国际能源署《Global Hydrogen Review 2023》)。
- 合成气制备:为甲醇、费托合成提供原料气,支撑化工产业链 (美国能源部《Hydrogen Production: Natural Gas Reforming》技术文档)。
- 低碳化改进:现代装置集成碳捕集技术(CCUS),降低CO₂排放强度 (中石化《烃类蒸汽转化炉节能优化技术应用》)。
技术演进与挑战
- 材料创新:采用高铬镍合金(如HP40)抵抗高温蠕变,延长转化管寿命(参考《Industrial & Engineering Chemistry Research》材料腐蚀研究)。
- 效率瓶颈:反应吸热特性导致能耗高,新型催化膜反应器(如钯合金膜)可提升氢选择性与能效 (ScienceDirect期刊《膜反应器在蒸汽重整中的进展》综述)。
定义来源参考:
- 国际能源署. Global Hydrogen Review 2023 链接
- 美国能源部. Hydrogen Production: Natural Gas Reforming 链接
- 中石化炼化工程集团. 烃类蒸汽转化炉节能优化技术 链接
- ScienceDirect. Recent advances in membrane reactors for hydrogen production 链接
(注:链接有效性需实时验证,部分文献需机构权限访问)
网络扩展解释
烃蒸汽转化炉(Hydrocarbon Steam Reformer)是一种用于工业制氢、合成氨、甲醇等工艺的关键设备,通过烃类与水蒸气在高温和催化剂作用下发生转化反应生成合成气(H₂、CO、CO₂等)。以下是详细解释:
一、基本结构与组成
- 炉体结构
通常分为辐射段(反应区)和对流段(余热回收区)。辐射段内排列多根转化管(镍基合金材质),管内填充催化剂;对流段利用烟气余热预热原料或蒸汽。
- 燃烧器:位于炉顶或侧壁,提供反应所需热量,燃料多为天然气或炼厂气。
- 转化管:耐高温高压的合金钢管,烃类与水蒸气在此发生反应。
二、反应原理
烃类(如甲烷、轻油)与水蒸气在催化剂(镍基)及高温(800-900℃)条件下发生吸热反应,主要反应包括:
$$
text{CH}_4 + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + 3text{H}_2 quad (Delta H = +206.4 text{kJ/mol})
$$
$$
text{C}ntext{H}{2n+2} + ntext{H}_2text{O} rightarrow ntext{CO} + (2n+1)text{H}_2 quad (Delta H > 0)
$$
后续还可能发生水煤气变换反应:
$$
text{CO} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2 quad (Delta H = -41.2 text{kJ/mol})
$$
(反应式来源:、)
三、关键操作参数
- 温度:辐射段温度通常控制在800-900℃,确保反应充分进行。
- 水碳比:水蒸气与烃类中碳的摩尔比,影响转化率和积碳风险。
- 残余甲烷含量:合成氨厂转化炉出口甲烷含量约12%-15%,制氢炉则低至5%-7%。
四、应用领域
- 制氢:炼油厂通过该工艺生产高纯度氢气。
- 合成氨与甲醇:为后续合成工序提供原料气。
- 冶金与石化:用于还原性气体或合成气的制备。
五、挑战与优化
- 燃料波动:燃料组分变化可能导致燃烧效率下降,需调整燃烧器设计。
- 催化剂失活:硫中毒或积碳需定期更换催化剂。
如需更详细的技术参数或工艺流程,可参考道客巴巴等来源的完整文档(如、)。
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