化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期熔融金属法甲烷裂解制氢和碳材料研究进展何阳东，常宏岗，王丹，陈昌介，李雅欣（中国石油西南油气田公司天然气研究院，四川成都610213）摘要：熔融金属法甲烷裂解技术作为近年来新兴的制氢技术，有效地解决了传统甲烷热裂解或催化裂解高能耗、低转化率以及催化剂失活等问题，避免了甲烷蒸汽重整制氢工艺高碳排放。在制氢的同时还能生产出具有附加值的碳产品，因而受到各方广泛关注。本文总结了熔融金属法甲烷裂解技术研究进展，并围绕工艺流程、反应机理、熔融介质的选择以及反应器设计等方面展开，给出了液相介质是否起催化作用的两类甲烷裂解反应机理，并详细阐述了熔融介质选择原则、发展趋势以及不同类型熔融介质的优缺点。再者，技术经济性以及温室气体减排量也在文中详细体现，进一步论证了该工艺的可行性和潜在效益。此外，文中还给出了未来技术发展趋势和建议，指出调控碳材料形貌，使之向高附加值碳材料转变应是未来重点发展方向之一。关键词：熔融金属；熔融盐；甲烷；热解；氢；碳产品中图分类号：TE09文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1270-11DevelopmentofmethanepyrolysisbasedonmoltenmetaltechnologyforcoproductionofhydrogenandsolidcarbonproductsHEYangdong，CHANGHonggang，WANGDan，CHENChangjie，LIYaxin(ResearchInstituteofNaturalGasTechnology,PetroChinaSouthwestOil&GasfieldCompany,Chengdu610213,Sichuan,China)Abstract:Moltenmetalmethanepyrolysisisanemerginghydrogenproductiontechnologyinrecentyears.Comparedwithconventionalmethanepyrolysisandcatalyticpyrolysis,iteffectivelyovercomestheproblemsofhighenergyconsumption,lowconversionandcatalystdeactivation,andalsoavoidsthehighcarbonemissionasinsteammethanereformingtechnology.Theabilitytoproducevalue-addedsolidcarbonproductsalongwithhydrogenhasattractedextensiveattention.Thisarticlesummarizesthelatestresearchanddevelopmentofmethanepyrolysisbasedonmoltenmetaltechnology,focusingontheprocessflow,reactionmechanism,selectionofmoltenmediumandrectordesignetc.Wealsoproposetwotypesofpotentialreactionmechanismsforelucidatingwhethertheliquidmediumplaysacatalyticroleinmethanepyrolysis.Moreover,theselectionprinciple,trendsinthede...
