Avainero höyryreformoinnin ja autotermisen reformoinnin välillä on, että höyryreformoinnissa käytetään hiilivetyjen reaktiota veden kanssa, kun taas autotermisessä reformoinnissa käytetään metaanin reaktiota hapen ja hiilidioksidin tai höyryn kanssa synteesikaasun muodostamiseksi.
Reformerit ovat laitteita, jotka ovat hyödyllisiä puhtaan vetykaasun kemiallisessa synteesissä metaanista katalyytin läsnä ollessa. Tämä laite käyttää kahta pääreaktiota: höyryreformointia, autotermistä reformointia tai osittaista hapetusta. Teollisuudessa on monia erilaisia reformoijia, ja autoterminen reformaattori ja höyrymetaanireformeri ovat yleisimmät.
Mitä on Steam Reforming?
Höyryreformointi on tekniikka synteesikaasun tuottamiseksi hiilivetyjen reaktiolla veden kanssa. Tässä tekniikassa yleisin raaka-aine on maakaasu. Tämän reformointireaktion tarkoituksena on tuottaa puhdasta vetykaasua. Synteesikaasu on vetykaasun ja hiilidioksidikaasun seos. Reaktio, joka tapahtuu tässä uudistajassa, on seuraava:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Yllä oleva reaktio on erittäin endoterminen; se kuluttaa energiaa ympäristöstä. Tällä reformerilla tuotettua vetykaasua kutsutaan "harmaaksi vedyksi", kun kaikki hiilidioksidi vapautuu ilmakehään. Tuote on nimeltään "sininen vety", kun suurin osa hiilidioksidista otetaan t alteen ja varastoidaan geologisesti.
Kuva 01: Vedyn tuotanto höyryreformointimenetelmällä
Suurin osa maailman vetykaasusta tuotetaan maakaasun höyryreformoimalla. Tällä tavalla tuotettu vetykaasu on hyödyllinen ammoniakin ja muiden kemikaalien teollisessa synteesissä. Tämä reaktio tapahtuu reformointiastiassa, jossa on korkeapaineinen höyryseos. Tässä metaani saatetaan kosketukseen höyryn kanssa nikkelikatalyytin läsnä ollessa. Oikeaa katalyyttiä valittaessa on tärkeää käyttää katalyyttiä, jolla on suuri pinta-alan suhde tilavuuteen korkeissa käyttölämpötiloissa esiintyvien diffuusiorajoitusten vuoksi. Yleisimpiä käyttämiämme katalyyttimuotoja ovat pinnapyörät, hammaspyörät ja reiälliset renkaat. Lisäksi nämä muodot koostuvat alhaisesta painehäviöstä, joka on tärkeä tälle sovellukselle.
Mitä on autoterminen reformointi?
Autoterminen reformointi on tekniikka, jossa happi ja hiilidioksidi tai höyry reagoivat metaanin kanssa, jolloin syntyy synteesikaasua. Tämä reaktio tapahtuu yhdessä kammiossa, jossa metaani hapettuu osittain. Tämän laitteen reaktio on eksoterminen, koska tässä tapahtuu hapettumista. Voimme merkitä termiä autoterminen reformointi nimellä ATR. Yleensä, kun reaktioseos sisältää hiilidioksidia, voimme ilmoittaa vetykaasun ja hiilimonoksidin tuotesuhteeksi 1:1. Mutta jos käytämme höyryä hiilidioksidin sijasta, tuoteseos olisi vetykaasusuhteessa: hiilimonoksidi kuin 2,5: 1. Reformerissa tapahtuvat reaktiot ovat seuraavat:
Hiilidioksidin käyttö:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Höyryä käyttämällä;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Mitä eroa höyryreformoinnilla ja autotermisellä reformoinnilla on?
Teollisuudella on monia erilaisia reformoijia, joilla autoterminen reformaattori ja höyrymetaanireformeri ovat yleisimpiä. Keskeinen ero höyryreformoinnin ja autotermisen reformoinnin välillä on se, että höyryreformoinnissa käytetään hiilivetyjen reaktiota veden kanssa, kun taas autoterminen reformointi käyttää happea ja hiilidioksidia tai höyryä reaktiossa metaanin kanssa synteesikaasun muodostamiseksi. Lisäksi höyryreformointi on endoterminen reaktio, kun taas autoterminen reformointi on eksoterminen reaktio.
Alla infografiassa on yhteenveto höyryreformoinnin ja autotermisen reformoinnin eroista taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Höyryreformointi vs autoterminen reformointi
Reformerit ovat laitteita, jotka ovat hyödyllisiä puhtaan vetykaasun kemiallisessa synteesissä metaanista katalyytin läsnä ollessa. Laitteita on kahdenlaisia, kuten höyryreformeri ja autoterminen reformeri. Keskeinen ero höyryreformoinnin ja autotermisen reformoinnin välillä on se, että höyryreformoinnissa käytetään hiilivetyjen reaktiota veden kanssa, kun taas autoterminen reformointi käyttää happea ja hiilidioksidia tai höyryä reaktiossa metaanin kanssa synteesikaasun muodostamiseksi.
