A fő különbség a gőzreformálás és az autotermikus reformálás között az, hogy a gőzreformálás a szénhidrogének vízzel való reakcióját használja, míg az autotermikus reformálás a metán oxigénnel és szén-dioxiddal vagy gőzzel való reakcióját használja szintézisgáz képzésére.
A reformerek olyan eszközök, amelyek hasznosak tiszta hidrogéngáz kémiai szintézisében metánból katalizátor jelenlétében. Ez az eszköz két fő reakciót alkalmaz: gőzreformálást, autotermikus reformálást vagy részleges oxidációt. Az iparban sokféle reformer létezik, és az autotermikus reformer és a gőz-metán reformáló a leggyakoribb.
Mi az a gőzreformálás?
A gőzreformálás a szintgáz előállításának technikája szénhidrogének vízzel való reakciójával. Ebben a technikában a leggyakoribb alapanyag a földgáz. Ennek a reformáló reakciónak a célja tiszta hidrogéngáz előállítása. A syngas hidrogéngáz és szén-dioxid gáz keveréke. A reakció, ami ebben a reformerben megy végbe, a következő:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
A fenti reakció erősen endoterm; energiát fogyaszt a környezetből. Az ezzel a reformerrel előállított hidrogéngázt „szürke hidrogénnek” nevezik, amikor az összes szén-dioxid a légkörbe kerül. A termék elnevezése „kék hidrogén”, amikor a szén-dioxid nagy részét felfogják és geológiailag tárolják.
01. ábra: Hidrogéntermelés gőzreformálási módszerrel
A világ hidrogéngázának nagy részét a földgáz gőzreformálása révén állítják elő. Az így előállított hidrogéngáz hasznos az ammónia és más vegyi anyagok ipari szintézisében. Ez a reakció egy reformer edényben megy végbe, amely nagy nyomású gőzkeveréket tartalmaz. Itt a metánt gőzzel hozzuk érintkezésbe nikkelkatalizátor jelenlétében. A megfelelő katalizátor kiválasztásakor fontos, hogy nagy felület/térfogat arányú katalizátort használjunk a magas üzemi hőmérsékleten előforduló diffúziós korlátok miatt. A leggyakrabban használható katalizátorformák közé tartoznak a küllős kerekek, fogaskerekek és lyukakkal ellátott gyűrűk. Ezen túlmenően ezek az alakzatok alacsony nyomásesést mutatnak, ami fontos ennél az alkalmazásnál.
Mi az az autotermikus reformálás?
Az autotermikus reformálás olyan technika, amelyben az oxigén és a szén-dioxid vagy a gőz reakcióba lép metánnal, és szintézisgáz képződik. Ez a reakció egyetlen kamrában megy végbe, ahol a metán részben oxidálódik. Ebben az eszközben a reakció exoterm, mivel itt oxidáció megy végbe. Az autotermikus reformálás kifejezést ATR-ként jelölhetjük. Általában, ha a reakcióelegy szén-dioxidot tartalmaz, akkor a hidrogéngáz:szén-monoxid termékarányt 1:1-ben jelezhetjük. De ha szén-dioxid helyett gőzt használunk, akkor a termékkeverék hidrogéngáz arányban állna: szén-monoxid mint 2,5: 1. A reformerben lejátszódó reakciók a következők:
Szén-dioxid használata:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Steam használata;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Mi a különbség a gőzreformálás és az autotermikus reformálás között?
Sok különböző reformer létezik olyan iparágakban, ahol az autotermikus reformáló és a gőz-metánreformáló a leggyakoribb. A fő különbség a gőzreformálás és az autotermikus reformálás között az, hogy a gőzreformálás a szénhidrogének vízzel való reakcióját használja, míg az autotermikus reformálás oxigént és szén-dioxidot vagy gőzt használ metánnal reagálva szintigáz képzésére. Ezenkívül a gőzreformálás endoterm reakció, míg az autotermikus reformálás exoterm reakció.
Az alábbi infografika táblázatos formában foglalja össze a gőzreformálás és az autotermikus reformálás közötti különbségeket.
Összefoglaló – Gőzreformálás vs autotermikus reformálás
A reformerek olyan eszközök, amelyek hasznosak tiszta hidrogéngáz kémiai szintézisében metánból katalizátor jelenlétében. Kétféle eszköz létezik: gőzreformáló és autotermikus reformáló. A fő különbség a gőzreformálás és az autotermikus reformálás között az, hogy a gőzreformálás a szénhidrogének vízzel való reakcióját használja, míg az autotermikus reformálás oxigént és szén-dioxidot vagy gőzt használ metánnal reagálva szintigáz képzésére.
