基于Aspen Plus的甲烷三重整热力学模拟.docxVIP

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2025-07-30 发布于山东
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学兔兔

石油与天然气化工

第44卷第6期CHEMICALENGINEERINGOFOIL.GAS55

基于AspenPlus的甲烷三重整热力学模拟

李建伟陈冲张三莉姚卫国薛慧

西安科技大学化学与化工学院

摘要为了优化反应条件及提高催化剂的反应效率，从热力学角度对甲烷三重整的反应过程进行了分析，求出了平衡常数与温度的关系式，据此对重整过程中各反应的竞争能力进行了比较。研究了反应温度、压力对重整结果的影响。利用AspenPlus软件采用排列组合的方法，求出了1331种不同进料比下CH?、CO?转化率、n(H?)/n(CO)、积碳量及反应器热负荷的值，并进行了筛选。结果表明，升温有利于CH?和CO?的转化，但压力升高不利于反应的正向进行，从而确定了最佳反应温度和压力分别为1123.15K和101.325kPa。在此条件下，当n(CH?):n(CO?):n(H?O):n(O?)为1:0.2:

0.1:0.5时，积碳量为零且系统能够实现自热。此时，CH?和CO?的转化率分别为99.35%和46.98%,n(H?)/n(CO)=1.73。

关键词甲烷重整热力学AspenPlus零积碳自热

中图分类号：TE624.3文献标志码：ADOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2015.06.010

Thermodynamicsimulationofmethanetri-reformingbasedonAspenPlus

LiJianwei,ChenChong,ZhangSanli,YaoWeiguo,XueHui

(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,XianUniversityofScienceand

Technology,Xian710054,China)

Abstract:Tooptimizereactionconditionsandimprovetheefficiencyofcatalyst,thereactionprocessisanalyzedonmethanetri-reformingbythermodynamic,therelationshipbetweentheequilibriumconstantandthetemperatureiscalculated,alsothecompetitionabilitiesofthereactionsinthereformingprocessarecompared.Theinfluencesofreactiontemperatureandpressureonthereformingcharacteristicsarestudiedaswell.TheCH?andCO?conversionratio,H?/COratioandreactorheatdutyof1331differentfeedratiosarecalculatedbyusingAspenPlusanalysis.Theresultsshowthattheconversionrateincreaseswithtemperatureanddecreaseswithpressure,sotheoptimumreactiontemperatureandpressureare1123.15Kand101.325kParespectively.Underthiscondition,withthemoleratioofC