关于制氢相关的知识小编之前也给大家分享过很多，相信大家都还是有印象的；..小编继续为大家分享制氢知识：天然气制氢——天然气蒸汽转化的基本原理

1.蒸汽转化反应的基本原理

天然气的主要成分为甲烷，约占90%以上，研究天然气蒸汽转化原理可以甲烷为例来进行。

甲烷蒸汽转化反应为一复杂的反应体系，但主要是蒸汽转化反应和一氧化碳的变换反应。

主反应:

CH4+H₂O===CO+3H₂

CH4+2H₂O===CO2+4H₂

CH₂+CO2===2CO+2H₂

CH₂+2CO2===3CO+H₂+H₂O

CH4+3CO2===4CO+2H₂O

CO+H₂O===CO2+H₂

副反应:

CH4===C+2H₂

2CO===C+CO2

CO+H₂===C+H₂O

副反应既消耗了原料，并且析出的炭黑沉积在催化剂表面将使催化剂失活，因此必须抑制副反应的发生。

转化反应的特点如下

1)可逆反应 在一定的条件下，反应可以向右进行生成Co和H₂，称为正反应;随着生成物浓度的增加，反应也可以向左进行，生成甲烷和水蒸气，称为逆反应。因此生产中必须控制好工艺条件，是反应向右进行，生成尽可能多的 CO和 H₂。

2) 气体体积增大反应一分子甲烷和一分子水蒸气反应后，可以生成一分子CO和三分子H₂，因此当其他条件确定时，降低压力有利于正反应的进行，从而降低转化气中甲烷的含量

3) 吸热反应 田烷的蒸汽转化反应是强吸热反应，为了使正反应进行的更快、更彻底，就必须由外界提供大量的热量以保持较高的反应温度。

4)气-固相催化反应 甲烷的蒸汽转化反应，在无催化剂的参与的条件下，反应的速度缓慢。只有在找到了合适的催化剂镍，才使得转化的反应实现工业化称为可能，因此转化反应属于气-固相催化反应。

2.化学平衡及影响因素

3.反应速率及影响速率

在没有催化剂的情况时，即使在相当高的温度下，甲烷蒸汽转化反应的速率也是很慢的。当有催化剂存在时，则能大大加快反应速率;甲烷蒸汽转化反应速率对反应温度升高而加快，扩散作用对反应速率影响明显，采用粒度较小的催化剂，减少内扩散的影响，也能加快反应速率。

4.影响析炭反应的因素

副反应的产物炭黑覆盖在催化剂表面，会堵住催化剂的微孔降低催化剂的活性，增加床层阻力，影响生产力。

在甲烷蒸汽转化反应中影响析炭的主要因素如下

a.转化反应温度越高，烃类裂解析炭的可能性越大。

b.水蒸气用量增加析炭的可能性越小，并且已经析出的炭黑也会与过量的水蒸气反应而除去在一定的条件下，水碳比降低则容易发生析炭现象。

c.烃类碳原子数越多，裂解析炭反应越容易发生。

d.催化剂的活性降低，烃类不能很快转化，也增加了裂解析炭的可能性。

5.炭黑生成的抑制及除炭方法

抑制炭黑生成的方法

a...实际水碳比大于理论.小水碳比

b.选用活性好，热稳定行好的催化剂

c.防止原料气及蒸汽带入有害物质，..催化剂的良好活性

除炭方法

a.当析炭较轻时，采用降压、减少原料烃流量、提高水碳比等方法可除炭

b.当析炭较严重时，采用水蒸气除炭，反应是如下:

C+H₂O===CO+H₂

在水蒸气除炭过程中首先停止送入原料烃，继续通入水蒸气，温度控制在750~800℃，经过12~24h即可将炭黑除去。

c.采用空气与水蒸气的混合物烧炭。首先停止送入原料烃，在蒸汽中加入少量的空气，送入催化剂床层进行烧炭，催化剂层温度控制在700℃以上，大约经过8h即可将炭黑除去。