什么是析炭现象?有什么危害?如何防止?

Question

什么是析炭现象?有什么危害?如何防止?

Answer 1

　　你所说的积炭反应是在甲醇的转化阶段发生.
积炭反反应式：
CH4≒C+H2－74.9 kJ/mol
2CO≒CO2+C +172.4 kJ/mol
　　造成析碳的主要原因,一般是水碳比过低,使消碳反应的速度低于积碳反应的速度
　　上面的化学反应都是可逆反应,从热力学分析可知,如果增加温度或减少体系压力,甲烷裂解反应式CH4≒C+H2产生积炭的可能性增大；CO化反应式 2CO≒CO2+C 和反应式CO + H2≒ C +H2O产生积炭的可能性减少.如果降低温度或增大体系压力,则结果正好相反.温度对积炭反应的影响非常大,要避免[wiki]催化剂[/wiki]积炭必须选择适当的温度,避免热力学积炭区.在部分氧化制合成气体系中,O2与CH4摩尔比对积炭温度存在某种曲线关系,在生产实际才做中,可根据不同温度条件选择适宜的原料配比,或根据不同的原料配比,选择适宜的反应温度,以尽量减少催化剂积炭.
据对甲烷部分氧化制合成气反应中金属催化剂上,在不同温度下对纯CH4和纯CO在镍催化剂上积炭速率进行研究,发现在1123K的温度下,2CO≒CO2+C 速率比甲烷解离反应速率分别慢20倍和5倍,这表明甲烷催化裂解是生成积炭的主要途径.他们还认为积炭的起因与生成合成气的机理无关 ,通过采用合适的催化剂可以从动力学上避免积炭.
研究发现催化剂的积炭受原料气配比的影响.在750℃时,当n（CH4）:n（O2）≤2时,催化剂产生大量积炭；当n（CH4）:n（O2）≤1.75时,催化剂活性偏低,但无积炭生成；当n（CH4）:n（O2）=1.78时,催化剂表面的积炭达到单层稳态分布,几乎看不出催化剂活性下降；在800℃连续进行50小时,催化剂仍很稳定.　
预防：1.温度不要太高2.水炭比要合理3保证催化剂的质量