天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化是強(qiáng)吸熱、體積增大反應(yīng)。在催化劑存在的情況下反應(yīng)通過(guò)外熱補(bǔ)充而進(jìn)行。其反應(yīng)方程式如下：

CH₄+H₂O＝CO+3H₂O                  △H₂₉₈=206.3KJ/mol

CH₄+2H₂O=CO₂+4H₂                   △H₂₉₈=165.3KJ/mol

CO+H₂O=CO₂+4H₂                     △H₂₉₈=41.2KJ/mol

CO₂+CH₄=2CO+2H₂                    △H₂₉₈=249.3KJ/mol

    隨著生產(chǎn)和使用技術(shù)的發(fā)展，在使用方對(duì)催化劑提出更高要求和生產(chǎn)方的主動(dòng)技術(shù)發(fā)展的雙重推動(dòng)下，一段轉(zhuǎn)化催化劑進(jìn)步和發(fā)展速度迅猛，已成為合成氨和制氫工藝中品種最豐富、技術(shù)進(jìn)步更新?lián)Q代最快的催化劑。國(guó)內(nèi)外在傳統(tǒng)拉西環(huán)轉(zhuǎn)化催化劑的基礎(chǔ)上，在催化劑的外形和化學(xué)成份上作了許多嘗試，在外形方面，先后推出了五、七筋車(chē)輪形、花板形、齒輪狀、蜂窩狀、球狀、碟狀等；在化學(xué)成份方面，活性組份含量和促進(jìn)劑的選取和添加方式的調(diào)整等。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的催化劑活性相對(duì)好，床層阻力也得到了一定程度的降低。但仍還存在一些不足：其一是外形和內(nèi)孔形狀存在設(shè)計(jì)缺陷，如多數(shù)催化劑外形存在尖銳棱角，使得裝填效果得不到充分保障，導(dǎo)致傳質(zhì)、傳熱能力和效果均存在理想；內(nèi)孔存在尖銳倒角。尖銳倒角應(yīng)力集中，成為催化劑骨架的缺陷，催化劑易從應(yīng)力集中點(diǎn)破裂。其二是催化劑微孔結(jié)構(gòu)分布不合理，催化劑小孔徑的微孔所占比例過(guò)大，由于微孔內(nèi)不利于消炭反應(yīng)的進(jìn)行，從而催化劑易因積炭造成催化劑骨架斷裂和粉碎，床層阻力迅速上升；同時(shí)由于缺少足夠大的孔作反應(yīng)物內(nèi)擴(kuò)散通道，影響催化劑的活性。其三是載體本身具有疏水性，反應(yīng)微觀水碳比低，導(dǎo)致易析炭。其四是抗毒性能差，一段爐操作波動(dòng)可能帶毒物，但傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化劑的抗毒性能差，造成催化劑迅速失活。

由于以上原因，許多使用廠家一段轉(zhuǎn)化運(yùn)行狀況不理想，特別是低溫、低水碳比節(jié)能流程和希望降低使用水碳比的流程。

我公司開(kāi)發(fā)出了Z118Y系列異形轉(zhuǎn)化催化劑。該系列催化劑以特有的外形和合理的催化劑內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)以及助催化劑的調(diào)整，有效的克服了原來(lái)的問(wèn)題，從使用到各型裝置上情況已經(jīng)表現(xiàn)出良好的實(shí)效。