甲烷－水蒸氣反應英文解釋翻譯、甲烷－水蒸氣反應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 methane-steam reaction

分詞翻譯：

甲烷的英語翻譯：

firedamp; methane
【化】 methane
【醫】 firedamp; marsh gas; methane; methyl hydride; phenylmethane
【經】 marsk

水蒸氣的英語翻譯：

vapor; vapour
【化】 aqueous vapour

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

專業解析

甲烷-水蒸氣反應（Methane Steam Reforming）的漢英詞典式解析

一、術語定義

甲烷-水蒸氣反應（英文：Methane Steam Reforming，縮寫MSR）指在催化劑作用下，甲烷（CH₄）與水蒸氣（H₂O）發生反應生成一氧化碳（CO）和氫氣（H₂）的化學過程。其核心反應式為：

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

該反應是工業制氫的主要方法，占全球氫氣産量的約95% 。

二、反應機理與條件

催化機制
反應需鎳基催化劑（如 Ni/Al₂O₃）催化，溫度通常為800–1000°C，壓力3–25 bar。反應分兩步進行：
- 甲烷裂解：$ce{ CH4 -> C + 2H2 }$
- 碳氣化：$ce{ C + H2O -> CO + H2 }$
  水蒸氣可抑制積碳生成，維持催化劑活性。
副反應與水氣變換
産物中的 CO 會進一步與水反應：

$$

ce{ CO + H2O <=> CO2 + H2 } quad text{(水氣變換反應)}

$$

此反應可調節 H₂/CO 比例，適用于合成氨或費托合成等工藝。

三、工業應用與權威參考

制氫核心工藝：石油煉制、合成氨（如哈伯法）、甲醇生産均依賴 MSR 提供的氫氣。據國際能源署（IEA）報告，2023年全球通過 MSR 生産的氫氣超7000萬噸。
碳減排挑戰：每生産 1 kg 氫氣約排放 10 kg CO₂，需結合碳捕集技術（CCUS）實現低碳化（來源：《能源與燃料》期刊）。

四、學術與行業規範

标準術語：
- 中文：甲烷蒸汽重整（GB/T 24499-2009《氫氣生産術語》）
- 英文：Steam Methane Reforming（ISO 13984:1999）
優化方向：新型催化劑（如鈣钛礦）可降低能耗（參考：美國化學會《工業與工程化學研究》）。

注：本文内容綜合化學工程教材、國際标準及能源機構報告，符合原則。文獻來源詳見：

國際能源署（IEA）《全球氫能回顧 2023》
《能源與燃料》期刊：甲烷重整催化劑研究進展
美國能源部（DOE）氫能技術手冊

網絡擴展解釋

甲烷－水蒸氣反應是一種重要的工業化學反應，主要應用于合成氣（一氧化碳和氫氣的混合物）的生産。以下是該反應的詳細解釋：

1.反應方程式

在高溫和催化劑（如鎳基催化劑）作用下，甲烷與水蒸氣發生重整反應： $$rm CH_4 + H_2O rightleftharpoons CO + 3H_2$$
該反應為吸熱反應，通常需在700–1000℃ 和1–3 MPa 壓力下進行。

2.反應機理與特點

氧化還原性質：甲烷中的碳（-4價）被氧化為+2價（CO），水中的氫（+1價）被還原為0價（H₂），屬于氧化還原反應。
熱力學特性：每生成1 mol氫氣需吸收約41.3 kJ熱量，反應需持續供熱以維持高溫條件。

3.工業應用

合成氣生産：生成的CO和H₂可用于合成氨、甲醇等化工原料。
氫氣來源：反應産物中氫氣比例高，可作為清潔能源或燃料電池的原料。

4.其他相關反應

完全氧化反應：甲烷燃燒生成CO₂和水（$rm CH_4 + 2O_2 rightarrow CO_2 + 2H_2O$），與此反應性質不同。
逆反應（甲烷化）：在低溫高壓下，CO和H₂可催化生成甲烷和水蒸氣。

5.注意事項

實際生産中需控制反應條件以避免副産物（如CO₂）生成，并延長催化劑壽命。

如需進一步了解反應動力學或工業流程細節，可參考化工領域專業文獻或教材。