5. 甲烷化技术
坑口气化工艺中需要开发的难题是甲烷化反应器和甲烷化回路。由于反应热很大而且比较集中，与上述配套的设备要产生大量的高压蒸汽。
现今的合成氨工业中，甲烷化是作为净化合成气的末尾手段来除去微量的CO和CO2，在催化剂的作用下生成CH4，通常采用绝热反应器。在典型的甲烷化炉操作条件下，CO和CO2的总平衡浓度在10ppm以下，以满足氨合成反应的要求。
其主要的反应为：
CO＋3H2 ＝ CH4＋H2O △H0＝－206.2 kJ/mol
CO2＋4H2 ＝ CH4＋2H2O △H0＝－165.0 kJ/mol
在甲烷化反应是绝热反应得条件下，其绝热升温为：气体中每转化1％的CO的绝热升温72℃，每转化1％的CO2 的绝热升温65℃ 。本方案中甲烷化前CO＋CO2含量为24－25％，体系的温度升高值很大。显然，单纯的单级绝热升温的做法只能用于少量CO和CO2的转化。对于合成气制取甲烷的工艺，不能采用此法。
5.1 反应热的撤热问题
在化肥工业中上，甲烷化是用来处理除去合成气中微量CO和CO2的，反应温度在350℃左右，反应器的温升约30℃左右。这样的反应速度较慢，空速相对较小。但是对于煤制甲烷来说，合成气中的CO和H2 要全部变成CH4，放热量很大，反应速度一定很快，可以采用以下的办法来实现：
如果采用绝热反应，反应器的筒体内装催化剂，可以是轴向或径向。由于进入甲烷化反应器的新鲜气中CO+CO2 的含量在20-25%左右，体系的温度升高值很大。因此，对于坑口气化制取甲烷的工艺，不宜直接采用此法，可以在回路上想办法。
若采用等温甲烷化，等温甲烷化的方法也是适合于煤制甲烷工艺的，进出甲烷化炉的气体温差在30℃左右为宜。一般反应在管内进行，反应热的移走是通过管间的撤热介质水的气化实现的。
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