Diferența cheie dintre reformarea cu abur și reformarea autotermă este că reformarea cu abur utilizează reacția hidrocarburilor cu apa, în timp ce reformarea autotermală folosește reacția metanului cu oxigenul și dioxidul de carbon sau aburul pentru a forma gaz de sinteză.
Reformatorii sunt dispozitive utile în sinteza chimică a hidrogenului pur din metan în prezența unui catalizator. Acest dispozitiv folosește două reacții principale: reformare cu abur, reformare autotermică sau oxidare parțială. Există multe reformatoare diferite în industrii, iar reformatorul autotermal și reformatorul metanului cu abur sunt cele mai comune.
Ce este Steam Reforming?
Reformarea cu abur este tehnica de producere a gazului de sinteză prin reacția hidrocarburilor cu apa. În această tehnică, cea mai comună materie primă este gazul natural. Scopul acestei reacții de reformare este producerea de hidrogen gazos pur. Gazul de sinteză este un amestec de hidrogen gazos și dioxid de carbon gazos. Reacția care are loc în acest reformator este următoarea:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Reacția de mai sus este foarte endotermă; consumă energie din jur. Hidrogenul gazos produs prin acest reformator este numit „hidrogen gri” atunci când tot dioxidul de carbon este eliberat în atmosferă. Produsul este denumit „hidrogen albastru” atunci când cea mai mare parte a dioxidului de carbon este captat și stocat geologic.
Figura 01: Producția de hidrogen prin metoda de reformare cu abur
Majoritatea hidrogenului gazos din lume este produs prin reformarea cu abur a gazului natural. Hidrogenul gazos produs în acest mod este util în sinteza industrială a amoniacului și a altor substanțe chimice. Această reacție are loc într-un vas de reformare având un amestec de abur la presiune ridicată. Aici, metanul este pus în contact cu aburul în prezența unui catalizator de nichel. Atunci când alegeți catalizatorul corect, este important să folosiți un catalizator având un raport mare suprafață față de volum din cauza limitărilor de difuzie care apar la temperaturi ridicate de funcționare. Cele mai comune forme de catalizator pe care le putem folosi includ roți cu spițe, roți dințate și inele cu găuri. În plus, aceste forme constau într-o cădere scăzută de presiune, care este importantă pentru această aplicație.
Ce este reforma autotermală?
Reformarea autotermală este o tehnică în care oxigenul și dioxidul de carbon sau aburul reacţionează cu metanul, producând gaz de sinteză. Această reacție are loc într-o singură cameră în care metanul este parțial oxidat. Reacția în acest dispozitiv este exotermă deoarece aici are loc oxidarea. Putem desemna termenul de reformare autotermală ca ATR. În general, atunci când amestecul de reacție conține dioxid de carbon, putem indica raportul produs de hidrogen gazos: monoxid de carbon ca 1: 1. Dar dacă folosim abur în loc de dioxid de carbon, atunci amestecul de produs ar fi în raportul de hidrogen gazos: monoxid de carbon ca 2,5: 1. Reacțiile care au loc în reformator sunt după cum urmează:
Folosind dioxid de carbon:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Folosind steam;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Care este diferența dintre reformarea cu abur și reformarea autotermală?
Există multe reformatoare diferite în industriile în care reformatorul autotermal și reformatorul cu abur metan sunt cele mai comune. Diferența cheie dintre reformarea cu abur și reformarea autotermă este că reformarea cu abur utilizează reacția hidrocarburilor cu apa, în timp ce reformarea autotermală utilizează oxigen și dioxid de carbon sau abur în reacție cu metanul pentru a forma gaz de sinteză. În plus, reformarea cu abur este o reacție endotermă, în timp ce reformarea autotermă este o reacție exotermă.
Infografia de mai jos rezumă diferențele dintre reformarea cu abur și reformarea autotermică sub formă tabelară.
Rezumat – Reformare cu abur vs reformare autotermală
Reformatorii sunt dispozitive utile în sinteza chimică a hidrogenului pur din metan în prezența unui catalizator. Există două tipuri de dispozitive precum reformatorul cu abur și reformatorul autotermic. Diferența cheie dintre reformarea cu abur și reformarea autotermă este că reformarea cu abur utilizează reacția hidrocarburilor cu apa, în timp ce reformarea autotermală utilizează oxigen și dioxid de carbon sau abur în reacție cu metanul pentru a forma gaz de sinteză.
