輕質烴蒸汽轉化法英文解釋翻譯、輕質烴蒸汽轉化法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 steam-reforming process of light hydrocarbons

分詞翻譯：

輕的英語翻譯：

gently; light; not important

質的英語翻譯：

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

烴的英語翻譯：

【化】 hydrocarbon
【醫】 carbureted hydrogen; hydrocarbon

蒸汽的英語翻譯：

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

轉化法的英語翻譯：

【建】 conversion method

專業解析

輕質烴蒸汽轉化法（Steam Reforming of Light Hydrocarbons）是一種重要的工業制氫及合成氣生産工藝，指在催化劑作用下，将輕質烴類（如天然氣中的甲烷、乙烷、丙烷等）與水蒸氣進行高溫反應，生成以氫氣和一氧化碳為主的混合氣體的過程。其核心反應為烴類的蒸汽轉化反應，以甲烷為例，主要反應方程式為：

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

該過程通常在鎳基催化劑存在下，于700–1000°C的高溫及一定壓力下進行。第一段反應為強吸熱的蒸汽轉化反應，産生合成氣（H₂ + CO）；第二段為放熱的水煤氣變換反應，可進一步增加氫氣産量并調節CO/CO₂比例。輕質烴蒸汽轉化法是當前全球工業氫氣（約48%）和合成氨原料氣的主要來源，因其原料易得（尤其是天然氣）、技術成熟、規模效益顯著而被廣泛應用。

技術要點與工業價值：

原料適應性：主要適用于甲烷等C1-C4輕質烴，其中天然氣因甲烷含量高、雜質少成為首選原料。原料的硫含量需嚴格控制以防催化劑中毒。
催化劑與反應器：鎳基催化劑（如Ni/Al₂O₃）因其高活性和經濟性被廣泛采用；反應多在管式轉化爐中進行，高溫熱量由外部燃燒提供。
産物與應用：産物合成氣（H₂/CO）是合成氨、甲醇、費托合成等的關鍵原料，經提純後可獲得高純氫氣用于煉油、化工及新興的氫能領域。
能效與挑戰：盡管技術成熟，其高能耗和碳排放（約10 kg CO₂/kg H₂）是主要缺點，推動與碳捕集技術（如CCUS）結合成為發展趨勢。

參考文獻來源：

國際能源署（IEA）《氫能生産技術與路徑》報告（www.iea.org/reports/hydrogen-production）
美國能源部氫能與燃料電池技術辦公室（www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-steam-methane-reforming）
《催化科學與技術》期刊綜述“烴類蒸汽轉化催化劑進展”（www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0920586118304560）

網絡擴展解釋

輕質烴蒸汽轉化法是一種通過水蒸氣與輕質烴類（如天然氣、石腦油等）在高溫和催化劑作用下反應制取氫氣及合成氣（CO、H₂等）的工業方法。以下是其核心要點：

1.定義與原料

輕質烴指碳鍊較短的烴類，如天然氣（主要成分CH₄）、乙烷、丙烷、液化石油氣等。這些原料需先經脫硫處理，使硫含量低于10ppm（理想為0.1-1ppm），以避免催化劑中毒。

2.反應過程

主要分兩階段：

轉化反應：輕質烴與水蒸氣在鎳基催化劑及高溫（400-850℃）下反應，生成H₂、CO和少量CO₂、CH₄。例如： $$ text{CH}_4 + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO} + 3text{H}_2 quad (Delta H = +206 text{kJ/mol}) $$ 該反應強吸熱，需外部供熱（如轉化爐燃燒燃料）。
變換反應：CO進一步與水蒸氣反應生成更多H₂： $$ text{CO} + text{H}_2text{O} rightarrow text{CO}_2 + text{H}_2 quad (Delta H = -41.2 text{kJ/mol}) $$

3.關鍵條件

溫度：高溫（800-1000℃）促進轉化反應，但需平衡能耗與結炭風險。
水碳比：水蒸氣與烴中碳的摩爾比需高于熱力學最小水碳比，防止催化劑積炭失活。
壓力：常壓或中壓（2-3MPa），高壓可縮小設備體積但需更高溫度。

4.應用與産物

主要用于制氫（純度可達99.9%）和合成氨原料氣生産。産物中H₂為主，含少量CO、CO₂及殘餘CH₄，後續通過變壓吸附（PSA）或二次轉化（如部分氧化）提純。

5.挑戰與優化

結炭問題：高溫下烴類易裂解結炭，需通過控制水碳比、催化劑改進（如添加助劑）及分段轉化（一段轉化+二段氧化）解決。
能耗：需優化熱量回收（如利用轉化氣餘熱預熱原料）。

該方法因原料易得、工藝成熟，廣泛應用于化工和能源領域，但需精細控制反應條件以平衡效率與成本。