CHRISTIAN LIBRERA博士科莱恩催化剂合成气业务副总裁

一段转化炉是合成气生产中能耗最大的环节。本文介绍了一种新型蒸汽转化催化剂，可大幅降低能源消耗并提高生产率。

1 合成气生产

合成气的生产过程包含蒸汽转化工艺，蒸汽在镍催化剂的作用下，将碳氢化合物如甲烷和石脑油等转化为氢和碳基成分（CO、CO2）。这一过程在甲烷蒸汽转化炉中进行，垂直的转化管（每个转化管可视为一个独立的反应器）均装有催化剂，由外部燃烧供热以进行所需的吸热转化反应。根据工厂的工艺设计，烧嘴可位于转化炉的顶部、底部或侧壁。

蒸汽转化炉是合成气工厂的核心装置，也是能耗最大和成本最高的设备。蒸汽转化炉结构复杂，熔炉和管道等装置费用高昂，给项目带来了相当大的资金负担。由于转化反应在极端温度下才能进行，能源成本高，因此转化炉对生产工厂的运营成本也有着较大的影响。

2 蒸汽转化催化剂

用于促进管内化学反应的转化催化剂的性能对工艺成本和效率影响很大。转化炉运行温度高，接近炉管材料的极限，再加上蒸汽转化反应为吸热反应，需要高活性且稳定的催化剂以防止炉管过热。除此之外，在已装填催化剂的床层中，甲烷蒸汽转化炉通常具有最大的压降，额外的天然气压缩成本可导致成本上升，从而在某些情况下成为工厂产量的瓶颈。

3 催化剂特征

由于许多转化管（可达几百根）内都装填有催化剂，在催化剂的整个使用寿命内，每根转化管都需要保持相同的压降水平以确保整个转化炉良好运行。……