La diferència clau entre el reformat amb vapor i el reformat autotèrmic és que el reformat amb vapor utilitza la reacció dels hidrocarburs amb l'aigua, mentre que el reformat autotèrmic utilitza la reacció del metà amb oxigen i diòxid de carboni o vapor per formar gas de síntesi.
Els reformadors són dispositius útils en la síntesi química de gas d'hidrogen pur a partir de metà en presència d'un catalitzador. Aquest dispositiu utilitza dues reaccions principals: reformat amb vapor, reformat autotèrmic o oxidació parcial. Hi ha molts reformadors diferents a les indústries, i el reformador autotèrmic i el reformador de metà de vapor són els més comuns.
Què és Steam Reforming?
El reformat amb vapor és la tècnica de producció de gas de síntesi mitjançant la reacció d'hidrocarburs amb aigua. En aquesta tècnica, la matèria primera més comuna és el gas natural. El propòsit d'aquesta reacció de reformament és la producció d'hidrogen gasós pur. El gas de síntesi és una barreja de gas hidrogen i gas de diòxid de carboni. La reacció que s'està produint en aquest reformador és la següent:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
La reacció anterior és altament endotèrmica; consumeix energia de l'entorn. El gas hidrogen produït mitjançant aquest reformador s'anomena "hidrogen gris" quan tot el diòxid de carboni s'allibera a l'atmosfera. El producte s'anomena "hidrogen blau" quan la major part del diòxid de carboni es captura i s'emmagatzema geològicament.
Figura 01: producció d'hidrogen mitjançant el mètode de reforma al vapor
La majoria del gas d'hidrogen del món es produeix mitjançant el reformat amb vapor de gas natural. El gas hidrogen produït d'aquesta manera és útil en la síntesi industrial d'amoníac i altres productes químics. Aquesta reacció té lloc en un recipient reformador amb una barreja de vapor a alta pressió. Aquí, el metà es posa en contacte amb el vapor en presència d'un catalitzador de níquel. A l'hora d'escollir el catalitzador correcte, és important utilitzar un catalitzador que tingui una gran relació entre superfície i volum a causa de les limitacions de difusió que es produeixen a altes temperatures de funcionament. Les formes de catalitzadors més habituals que podem utilitzar inclouen rodes de radis, rodes d'engranatge i anells amb forats. A més, aquestes formes consisteixen en una baixa caiguda de pressió que és important per a aquesta aplicació.
Què és la reforma autotèrmica?
El reformat autotèrmic és una tècnica en què l'oxigen i el diòxid de carboni o el vapor reaccionen amb metà, produint gas de síntesi. Aquesta reacció es produeix en una única cambra on el metà s'oxida parcialment. La reacció en aquest dispositiu és exotèrmica perquè aquí es produeix l'oxidació. Podem designar el terme reforma autotèrmica com ATR. En general, quan la mescla de reacció conté diòxid de carboni, podem indicar la proporció de producte d'hidrogen gas: monòxid de carboni com a 1: 1. Però si utilitzem vapor en comptes de diòxid de carboni, aleshores la barreja de producte estaria en la proporció d'hidrogen gasós: monòxid de carboni com a 2,5: 1. Les reaccions que tenen lloc al reformador són les següents:
Utilitzar diòxid de carboni:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Usant Steam;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Quina diferència hi ha entre la reforma amb vapor i la reforma autotèrmica?
Hi ha molts reformadors diferents a les indústries on el reformador autotèrmic i el reformador de metà de vapor són els més comuns. La diferència clau entre el reformat amb vapor i el reformat autotèrmic és que el reformat amb vapor utilitza la reacció dels hidrocarburs amb l'aigua, mentre que el reformat autotèrmic utilitza oxigen i diòxid de carboni o vapor en reacció amb metà per formar gas de síntesi. A més, el reformat amb vapor és una reacció endotèrmica mentre que el reformat autotèrmic és una reacció exotèrmica.
La infografia següent resumeix les diferències entre el reformat amb vapor i el reformat autotèrmic en forma tabular.
Resum: reforma al vapor vs reforma autotèrmica
Els reformadors són dispositius útils en la síntesi química de gas d'hidrogen pur a partir de metà en presència d'un catalitzador. Hi ha dos tipus de dispositius com el reformador de vapor i el reformador autotèrmic. La diferència clau entre el reformat amb vapor i el reformat autotèrmic és que el reformat amb vapor utilitza la reacció dels hidrocarburs amb l'aigua, mentre que el reformat autotèrmic utilitza oxigen i diòxid de carboni o vapor en reacció amb metà per formar gas de síntesi.
