甲烷－水蒸气反应英文解释翻译、甲烷－水蒸气反应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 methane-steam reaction

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

反应的英语翻译：

feedback; reaction; response
【医】 reaction; response

专业解析

甲烷-水蒸气反应（Methane Steam Reforming）的汉英词典式解析

一、术语定义

甲烷-水蒸气反应（英文：Methane Steam Reforming，缩写MSR）指在催化剂作用下，甲烷（CH₄）与水蒸气（H₂O）发生反应生成一氧化碳（CO）和氢气（H₂）的化学过程。其核心反应式为：

ce{ CH4 + H2O -> CO + 3H2 } quad Delta H = +206 ,text{kJ/mol}

该反应是工业制氢的主要方法，占全球氢气产量的约95% 。

二、反应机理与条件

催化机制
反应需镍基催化剂（如 Ni/Al₂O₃）催化，温度通常为800–1000°C，压力3–25 bar。反应分两步进行：
- 甲烷裂解：$ce{ CH4 -> C + 2H2 }$
- 碳气化：$ce{ C + H2O -> CO + H2 }$
  水蒸气可抑制积碳生成，维持催化剂活性。
副反应与水气变换
产物中的 CO 会进一步与水反应：

$$

ce{ CO + H2O <=> CO2 + H2 } quad text{(水气变换反应)}

$$

此反应可调节 H₂/CO 比例，适用于合成氨或费托合成等工艺。

三、工业应用与权威参考

制氢核心工艺：石油炼制、合成氨（如哈伯法）、甲醇生产均依赖 MSR 提供的氢气。据国际能源署（IEA）报告，2023年全球通过 MSR 生产的氢气超7000万吨。
碳减排挑战：每生产 1 kg 氢气约排放 10 kg CO₂，需结合碳捕集技术（CCUS）实现低碳化（来源：《能源与燃料》期刊）。

四、学术与行业规范

标准术语：
- 中文：甲烷蒸汽重整（GB/T 24499-2009《氢气生产术语》）
- 英文：Steam Methane Reforming（ISO 13984:1999）
优化方向：新型催化剂（如钙钛矿）可降低能耗（参考：美国化学会《工业与工程化学研究》）。

注：本文内容综合化学工程教材、国际标准及能源机构报告，符合原则。文献来源详见：

国际能源署（IEA）《全球氢能回顾 2023》
《能源与燃料》期刊：甲烷重整催化剂研究进展
美国能源部（DOE）氢能技术手册

网络扩展解释

甲烷－水蒸气反应是一种重要的工业化学反应，主要应用于合成气（一氧化碳和氢气的混合物）的生产。以下是该反应的详细解释：

1.反应方程式

在高温和催化剂（如镍基催化剂）作用下，甲烷与水蒸气发生重整反应： $$rm CH_4 + H_2O rightleftharpoons CO + 3H_2$$
该反应为吸热反应，通常需在700–1000℃ 和1–3 MPa 压力下进行。

2.反应机理与特点

氧化还原性质：甲烷中的碳（-4价）被氧化为+2价（CO），水中的氢（+1价）被还原为0价（H₂），属于氧化还原反应。
热力学特性：每生成1 mol氢气需吸收约41.3 kJ热量，反应需持续供热以维持高温条件。

3.工业应用

合成气生产：生成的CO和H₂可用于合成氨、甲醇等化工原料。
氢气来源：反应产物中氢气比例高，可作为清洁能源或燃料电池的原料。

4.其他相关反应

完全氧化反应：甲烷燃烧生成CO₂和水（$rm CH_4 + 2O_2 rightarrow CO_2 + 2H_2O$），与此反应性质不同。
逆反应（甲烷化）：在低温高压下，CO和H₂可催化生成甲烷和水蒸气。

5.注意事项

实际生产中需控制反应条件以避免副产物（如CO₂）生成，并延长催化剂寿命。

如需进一步了解反应动力学或工业流程细节，可参考化工领域专业文献或教材。