甲烷与蒸汽产生氢气的过程英文解释翻译、甲烷与蒸汽产生氢气的过程的近义词、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

与的英语翻译：

and; attend; get along with; give; help; offer; take part in; with
【计】 AND

蒸汽的英语翻译：

steam
【化】 aqueous vapour
【医】 atmo-; steam; vapor; vapores

产生的英语翻译：

bring; come into being; engender; produce; result; give birth to
【化】 creation; yield
【医】 production
【经】 accrue

氢的英语翻译：

hydrogen
【医】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen

气的英语翻译：

gas
【医】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-

过程的英语翻译：

course; procedure; process
【计】 PROC
【化】 process
【医】 course; process
【经】 process

专业解析

甲烷蒸汽重整制氢（Methane Steam Reforming, MSR）是工业制备氢气的主要方法，其过程可分解为以下三个阶段：

主反应阶段甲烷（CH₄）与高温水蒸气（H₂O）在镍基催化剂作用下反应，生成一氧化碳（CO）和氢气（H₂），化学反应式为： $$ CH_4 + H_2O xrightarrow{700-1100^circ C} CO + 3H_2 quad (Delta H = +206 kJ/mol) $$ 该吸热反应需外部持续供热。
水气变换反应一氧化碳进一步与水蒸气反应生成二氧化碳（CO₂）和额外氢气： $$ CO + H_2O rightarrow CO_2 + H_2 quad (Delta H = -41 kJ/mol) $$ 此阶段通过铁铬或铜锌催化剂实现，温度控制在200-400℃。
氢气提纯通过变压吸附（PSA）或膜分离技术去除CO₂及其他杂质，最终获得纯度99.9%以上的氢气，能源转化效率可达74-85%。

工业应用该工艺占全球氢气产量的48%，主要用于合成氨生产和炼油加氢处理。英国石油公司报告显示，每生产1吨氢气约排放10吨CO₂，推动碳捕集技术成为行业研究重点。

网络扩展解释

甲烷与蒸汽产生氢气的过程主要通过蒸汽甲烷重整（Steam Methane Reforming, SMR）实现，这是工业上最常用的制氢方法。整个过程分为两步，具体如下：

1. 甲烷蒸汽重整（吸热反应）

甲烷与水蒸气在高温（700-1000°C）和催化剂（如镍基催化剂）作用下反应，生成一氧化碳（CO）和氢气（H₂）。
反应方程式：
$$text{CH}_4 + text{H}_2text{O} xrightarrow{text{高温}} text{CO} + 3text{H}_2 quad Delta H = +206.29 , text{kJ/mol}$$
特点：

吸热反应，需要外部供热。
通常在3-25 bar压力下进行，以提高反应效率。

2. 水煤气变换反应（放热反应）

第一步生成的一氧化碳继续与水蒸气反应，进一步转化为二氧化碳（CO₂）和更多氢气。
反应方程式：
$$text{CO} + text{H}_2text{O} rightleftharpoons text{CO}_2 + text{H}_2 quad Delta H = -41.2 , text{kJ/mol}$$
特点：

放热反应，通常在较低温度（200-400°C）下进行，以提高氢气产率。
可逆反应，需通过催化剂（如铁、铜基催化剂）调控平衡。

总反应的热化学方程式

综合上述两步，总反应可表示为：
$$text{CH}_4(text{g}) + 2text{H}_2text{O}(text{g}) rightarrow text{CO}_2(text{g}) + 4text{H}_2(text{g}) quad Delta H = -136.5 , text{kJ/mol}$$
说明：

总反应为放热，实际工业中需分开控制两步条件以优化产率。

工业应用中的后续处理

通过变压吸附（PSA）技术去除CO₂等杂质，最终得到高纯度氢气（>99.9%），直接用于化工、能源等领域。

甲烷蒸汽重整通过两步反应高效制氢，结合高温催化和平衡调控，是当前大规模制氢的核心技术。