煤与甲烷共转化制合成气过程的热力学分析

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1、万方数据第38卷第1期2010年2月燃料化学学报JournalofFuelChemistryandTechnologyV01．38No．1Feb．20lO文章编号：0253-2409(2010)01-0012-05煤与甲烷共转化制合成气过程的热力学分析张元1”，吴晋沪1’3，张东柯4(1．中国科学院山西煤炭化学研究所，⋯两太原030001；2．中国科学院研究生院，北京100049；3．中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东青岛266101；4．UWACentreforPetroleum，FuelsandEnergy，UniversityofWestemAust

2、ralia，35StirlingHighway，Crawley，WA6009，Australia)摘要：采用Gibbs自由能最小法，对流化床煤与甲烷共转化过程进行f热力学分析。在保持体系绝热温度为常压流化床煤气化的操作温度l273K下，将煤与甲烷共转化过程的冷煤气效率、产出合成气的单位有效能氧耗及H：／CO比等指标与单纯煤气化过程进行r比较。结果表明，在煤气化体系巾增加甲烷进料，能使冷煤气效率提高，单位有效能氧耗降低，产出合成气的H：／CO比可调。此外，甲烷可作为部分氢源，降低过程水耗。从热力学角度证明了煤与甲烷共转化方法对于有效利用煤层气的优越性，所得出的操作

3、线也为该过程的实际操作指出了方向。关键词：煤气化；甲烷；共转化；热力学分析中图分类号：TQ546．2文献标识码：AAthermodynamicanalysisofcombinedcoalgasificationandmethanereformingforsynthesisgasproductionZHANGYuanh2，WUJin—hul一，ZHANGDong—ke4(1．InstituteofCoalChemistry，ChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，(mina；2．GraduateUniversityofChin

4、eseAcademyofSciences，Be．ijing100049，China；3．QingdaoInstituteofBioenergy&BioprocessTechnology，ChineseAcademyofSciences，Qingdao266101，China；4．UWACentreforPetroleum，FuelsandEnergy，UniversityofWesternAustralia，35StirlingHighway，Crawley，WA6009，Australia)Abstract：Adetailedthermodynamicanal

5、ysisofthecombinedcoalgasificationandcoal—bedmethanereformingunderconditionsprevailingthoseinfluidised—bedshasbeenperformedusingtheGibbsfreeenergyminimizationmethod．Bykeepingtheadiabatictemperatureofthereactionsystemtol273K，coalgasificationaloneiscomparedwiththecombinedcoalgasificatio

6、nandmethanereformingintermsofcoldgasefficiency，oxygenconsumptionandproductgasH2／COratio．Theresultsshowthatincreasingmethanefeedinthegasificationsystemcanimprovethecoldgasefficiencyandreducetheoxygenconsumption．，I'IleH2／COratioofthesynthesisgasproducedisadjustable．Methaneisshowntoplay

7、inparttheroleofsteamandthusreducethewaterconsumptioninthecombinedprocess．‘Fhefindingsofthepresentanalysistestifytheadvantageofcombinedcoalgasificationandcoal—bedmethanereformingprocessasanalternativemeansofcoal—bedmethaneutilisationandprovideusefulguidelinesforpotentialpracticalappli

8、cations．Keyw