项 东， 李 鹏， 袁孝友， 曹慧菊， 柳凌晨（安徽大学化学化工学院，合肥 230601）

页岩气（Shale Gas，SG）作为主要的非常规天然气，被认为是缓解能源危机的重要资源，开采技术的发展使页岩气产量显著增加，天然气价格也随之下降[1]，这将使页岩气化工具有显著的竞争力。页岩气用途非常广泛，不仅可以从中提取乙烷、丙烷和丁烷等生产烯烃的裂解原料，还可将其通过重整技术制取合成氨、油品和甲醇等下游化工产品[2]。重整转化的3 种主要技术各存在一些不足，水蒸气重整技术面临能耗高和合成气氢碳比高的问题，甲烷干重整过程易积碳并严重影响催化剂活性，而甲烷部分氧化重整存在甲烷和纯氧高温混合及空分制纯氧能耗高的问题[3]。化学链重整（Chemical Looping Reforming，CLR）作为天然气高效转化的新技术，可通过重整反应器和蒸气反应器高效生产合成气和氢气[4]，页岩气化学链重整耦合甲醇合成技术便可实现页岩气高效联产甲醇和氢气[5]。但氢气的储存和运输过程较复杂且成本较高，研究如何将产品氢气高效转化为动力，实现系统内部动力自给和向其他生产单元输送动力将具有较大的应用前景。

固体燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）是在高温条件下通过电化学反应将化学能转化为电能的一种高效能量转化装置[6]。SOFC 的能量转换效率高达60%～80%，非常适合应用于分布式发电系统[7]。本文试图将页岩气化学链技术与SOFC 技术进行化工产品生产和电化学过程耦合以实现甲醇和电力高效生产，研究新过程在不同甲烷转化率下的投入产出、SOFC 发电量、CO2排放和过程效率，并将本研究设计的新过程与文献中的化学链重整制甲醇过程进行技术性能比较，探索新过程的优势和不足。……