甲烷－水蒸气法英文解释翻译、甲烷－水蒸气法的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 methane-steam process

分词翻译：

甲烷的英语翻译：

firedamp; methane
【化】 methane
【医】 firedamp; marsh gas; methane; methyl hydride; phenylmethane
【经】 marsk

水蒸气的英语翻译：

vapor; vapour
【化】 aqueous vapour

法的英语翻译：

dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law

专业解析

甲烷－水蒸气法（Methane-Steam Reforming）是一种通过甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应生成合成气（主要为一氧化碳和氢气）的工业制氢工艺。该过程遵循以下化学反应式： $$ CH_4 + H_2O xrightarrow{text{催化剂}} CO + 3H_2 $$

核心要素解析

反应机理
在镍基催化剂（如Ni/Al₂O₃）作用下，甲烷与水蒸气于700-1000°C条件下发生重整反应，生成含氢量高达74%的合成气。此反应为强吸热过程，需外部持续供热。
工业应用
全球约48%的氢气生产依赖此技术，主要应用于合成氨、甲醇制造及炼油加氢工艺。美国能源部报告指出其单位能耗较电解水制氢低65%。
技术优势
• 原料利用率达85-92%

• 可联产高热值合成气

• 与碳捕集技术耦合后碳排放减少70%

参考来源

国际能源署《低碳制氢技术白皮书》（2024）
中国化工学会《工业催化反应工程手册》第三版
英国皇家化学会《可持续能源转化系统》专著

网络扩展解释

关于“甲烷－水蒸气法”的详细解释如下：

定义与反应原理

甲烷－水蒸气法（又称甲烷蒸汽重整反应）是一种工业上重要的化学反应，通过甲烷（CH₄）与水蒸气（H₂O）在高温和催化剂作用下生成合成气（CO和H₂）。其主反应方程式为： $$ CH_4 + H_2O rightarrow CO + 3H_2 quad Delta H = +206.1 , text{kJ·mol}^{-1} $$ 该反应为吸热反应，需在高温（700–1000°C）和催化剂（如镍基催化剂）条件下进行。

反应机理

初始转化：甲烷与水蒸气在催化剂表面发生氧化还原反应，生成CO和H₂。
水气变换：生成的CO可进一步与水蒸气反应生成CO₂和更多H₂（副反应）： $$ CO + H_2O rightleftharpoons CO_2 + H_2 $$
催化剂作用：镍基催化剂加速反应速率，降低活化能。

工业应用

合成气生产：生成的H₂和CO是合成氨、甲醇等化工产品的原料。
燃料电池：通过重整反应为固体氧化物燃料电池（SOFC）提供燃料，结合氢气高效发电。
清洁能源：氢气可作为低碳燃料，减少碳排放。

反应条件与优化

温度：高温（>700°C）促进吸热反应正向进行。
压力：常压或适度加压（1–3 MPa）平衡反应速率与能耗。
催化剂：需抗积碳和高温稳定性，常用Ni/Al₂O₃等材料。

补充说明

甲烷是天然气主要成分，其与水蒸气的反应是当前氢能经济的关键技术之一。实际生产中需控制副反应以提高合成气纯度。

如需更完整的工艺流程或热力学数据，可参考化工专业文献或、的原始资料。