轻质烃蒸汽转化法英文解释翻译、轻质烃蒸汽转化法的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 steam-reforming process of light hydrocarbons

分词翻译：

轻的英语翻译：

gently; light; not important

质的英语翻译：

character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【医】 mass; massa; quality; substance; substantia
【经】 guilder

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

转化法的英语翻译：

【建】 conversion method

专业解析

轻质烃蒸汽转化法（Steam Reforming of Light Hydrocarbons）是一种重要的工业制氢及合成气生产工艺，指在催化剂作用下，将轻质烃类（如天然气中的甲烷、乙烷、丙烷等）与水蒸气进行高温反应，生成以氢气和一氧化碳为主的混合气体的过程。其核心反应为烃类的蒸汽转化反应，以甲烷为例，主要反应方程式为：

$$ begin{align} mathrm{CH_4 + H_2O} &rightarrow mathrm{CO + 3H_2} quad (Delta H^circ = +206 , mathrm{kJ/mol}) mathrm{CO + H_2O} &rightarrow mathrm{CO_2 + H_2} quad (Delta H^circ = -41 , mathrm{kJ/mol}) end{align} $$

该过程通常在镍基催化剂存在下，于700–1000°C的高温及一定压力下进行。第一段反应为强吸热的蒸汽转化反应，产生合成气（H₂ + CO）；第二段为放热的水煤气变换反应，可进一步增加氢气产量并调节CO/CO₂比例。轻质烃蒸汽转化法是当前全球工业氢气（约48%）和合成氨原料气的主要来源，因其原料易得（尤其是天然气）、技术成熟、规模效益显著而被广泛应用。

技术要点与工业价值：

原料适应性：主要适用于甲烷等C1-C4轻质烃，其中天然气因甲烷含量高、杂质少成为首选原料。原料的硫含量需严格控制以防催化剂中毒。
催化剂与反应器：镍基催化剂（如Ni/Al₂O₃）因其高活性和经济性被广泛采用；反应多在管式转化炉中进行，高温热量由外部燃烧提供。
产物与应用：产物合成气（H₂/CO）是合成氨、甲醇、费托合成等的关键原料，经提纯后可获得高纯氢气用于炼油、化工及新兴的氢能领域。
能效与挑战：尽管技术成熟，其高能耗和碳排放（约10 kg CO₂/kg H₂）是主要缺点，推动与碳捕集技术（如CCUS）结合成为发展趋势。

参考文献来源：

国际能源署（IEA）《氢能生产技术与路径》报告（www.iea.org/reports/hydrogen-production）
美国能源部氢能与燃料电池技术办公室（www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-steam-methane-reforming）
《催化科学与技术》期刊综述“烃类蒸汽转化催化剂进展”（www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0920586118304560）

网络扩展解释

轻质烃蒸汽转化法是一种通过水蒸气与轻质烃类（如天然气、石脑油等）在高温和催化剂作用下反应制取氢气及合成气（CO、H₂等）的工业方法。以下是其核心要点：

1.定义与原料

轻质烃指碳链较短的烃类，如天然气（主要成分CH₄）、乙烷、丙烷、液化石油气等。这些原料需先经脱硫处理，使硫含量低于10ppm（理想为0.1-1ppm），以避免催化剂中毒。

2.反应过程

主要分两阶段：

转化反应：轻质烃与水蒸气在镍基催化剂及高温（400-850℃）下反应，生成H₂、CO和少量CO₂、CH₄。例如： $$ text{CH}_4 + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + 3text{H}_2 quad (Delta H = +206 text{kJ/mol}) $$ 该反应强吸热，需外部供热（如转化炉燃烧燃料）。
变换反应：CO进一步与水蒸气反应生成更多H₂： $$ text{CO} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2 quad (Delta H = -41.2 text{kJ/mol}) $$

3.关键条件

温度：高温（800-1000℃）促进转化反应，但需平衡能耗与结炭风险。
水碳比：水蒸气与烃中碳的摩尔比需高于热力学最小水碳比，防止催化剂积炭失活。
压力：常压或中压（2-3MPa），高压可缩小设备体积但需更高温度。

4.应用与产物

主要用于制氢（纯度可达99.9%）和合成氨原料气生产。产物中H₂为主，含少量CO、CO₂及残余CH₄，后续通过变压吸附（PSA）或二次转化（如部分氧化）提纯。

5.挑战与优化

结炭问题：高温下烃类易裂解结炭，需通过控制水碳比、催化剂改进（如添加助剂）及分段转化（一段转化+二段氧化）解决。
能耗：需优化热量回收（如利用转化气余热预热原料）。

该方法因原料易得、工艺成熟，广泛应用于化工和能源领域，但需精细控制反应条件以平衡效率与成本。