Ключовата разлика между парния реформинг и автотермичния реформинг е, че парният реформинг използва реакцията на въглеводороди с вода, докато автотермичният реформинг използва реакцията на метан с кислород и въглероден диоксид или пара за образуване на синтетичен газ.
Реформаторите са устройства, полезни при химичен синтез на чист водороден газ от метан в присъствието на катализатор. Това устройство използва две основни реакции: парно реформиране, автотермично реформиране или частично окисление. В промишлеността има много различни реформатори, а автотермичният реформатор и парният реформатор на метан са най-често срещаните.
Какво е реформирането на Steam?
Парният реформинг е техника за производство на синтетичен газ чрез реакция на въглеводороди с вода. При тази техника най-често срещаната суровина е природният газ. Целта на тази реакция на реформиране е производството на чист водороден газ. Синтезният газ е смес от газ водород и газ въглероден диоксид. Реакцията, която протича в този реформатор е следната:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Горната реакция е силно ендотермична; консумира енергия от околната среда. Водородният газ, произведен чрез този реформатор, се нарича „сив водород“, когато целият въглероден диоксид се изпусне в атмосферата. Продуктът се нарича „син водород“, когато по-голямата част от въглеродния диоксид се улавя и съхранява геологично.
Фигура 01: Производство на водород чрез метод на парно реформиране
По-голямата част от световния водороден газ се произвежда чрез парно реформиране на природен газ. Водородният газ, произведен по този начин, е полезен в промишления синтез на амоняк и други химикали. Тази реакция протича в съд за риформинг, който има смес от пара под високо налягане. Тук метанът влиза в контакт с пара в присъствието на никелов катализатор. При избора на правилния катализатор е важно да се използва катализатор с високо съотношение повърхностна площ към обем поради ограниченията на дифузията, които възникват при високи работни температури. Най-често срещаните форми на катализатор, които можем да използваме, включват колела със спици, зъбни колела и пръстени с дупки. Освен това тези форми се състоят от нисък спад на налягането, което е важно за това приложение.
Какво е автотермално реформиране?
Автотермалното реформиране е техника, при която кислород и въглероден диоксид или пара реагират с метан, произвеждайки синтетичен газ. Тази реакция протича в една камера, където метанът се окислява частично. Реакцията в това устройство е екзотермична, защото тук се случва окисление. Можем да обозначим термина автотермично реформиране като ATR. Обикновено, когато реакционната смес съдържа въглероден диоксид, можем да посочим продуктовото съотношение водороден газ: въглероден оксид като 1:1. Но ако използваме пара вместо въглероден диоксид, тогава продуктовата смес ще бъде в съотношението водороден газ: въглероден окис като 2,5: 1. Реакциите, които протичат в реформатора са както следва:
Използване на въглероден диоксид:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Използване на пара;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Каква е разликата между парното реформиране и автотермичното реформиране?
Има много различни реформатори в индустриите, където автотермичният реформатор и парният реформатор с метан са най-често срещаните. Ключовата разлика между парния реформинг и автотермичния реформинг е, че парният реформинг използва реакцията на въглеводороди с вода, докато автотермичният реформинг използва кислород и въглероден диоксид или пара в реакция с метан за образуване на синтетичен газ. Освен това реформирането с пара е ендотермична реакция, докато автотермичното реформиране е екзотермична реакция.
По-долу инфографиката обобщава разликите между парния реформинг и автотермичния реформинг в таблична форма.
Обобщение – Парно реформиране срещу автотермично реформиране
Реформаторите са устройства, полезни при химичен синтез на чист водороден газ от метан в присъствието на катализатор. Има два типа устройства като парен реформер и автотермичен реформер. Ключовата разлика между парния реформинг и автотермичния реформинг е, че парният реформинг използва реакцията на въглеводороди с вода, докато автотермичният реформинг използва кислород и въглероден диоксид или пара в реакция с метан за образуване на синтетичен газ.
