Nyckelskillnaden mellan ångreformering och autotermisk reformering är att ångreformering använder reaktionen av kolväten med vatten, medan autotermisk reformering använder reaktionen av metan med syre och koldioxid eller ånga för att bilda syngas.
Reformatorer är anordningar användbara vid kemisk syntes av ren vätgas från metan i närvaro av en katalysator. Denna enhet använder två huvudreaktioner: ångreformering, autotermisk reformering eller partiell oxidation. Det finns många olika reformatorer inom industrier, och autotermisk reformator och ångmetanreformator är de vanligaste.
Vad är Steam Reforming?
Ångreformering är tekniken för att producera syngas genom reaktion mellan kolväten och vatten. I denna teknik är den vanligaste råvaran naturgas. Syftet med denna reformeringsreaktion är produktionen av ren vätgas. Syngas är en blandning av vätgas och koldioxidgas. Reaktionen som äger rum i denna reformator är följande:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Ovanstående reaktion är mycket endoterm; det förbrukar energi från omgivningen. Vätgasen som produceras genom denna reformer kallas "grå väte" när all koldioxid släpps ut i atmosfären. Produkten heter "blått väte" när det mesta av koldioxiden fångas upp och lagras geologiskt.
Figur 01: Vätgasproduktion via ångreformeringsmetod
Majoriteten av världens vätgas produceras genom ångreformering av naturgas. Vätgas som produceras på detta sätt är användbar vid industriell syntes av ammoniak och andra kemikalier. Denna reaktion äger rum i ett reformeringskärl med en högtrycksblandning av ånga. Här sätts metan i kontakt med ånga i närvaro av en nickelkatalysator. När man väljer rätt katalysator är det viktigt att använda en katalysator med ett högt förhållande mellan ytarea och volym på grund av diffusionsbegränsningarna som uppstår vid höga driftstemperaturer. De vanligaste katalysatorformerna vi kan använda inkluderar ekerhjul, kugghjul och ringar med hål. Dessutom består dessa former av ett lågt tryckfall som är viktigt för denna applikation.
Vad är autotermisk reformering?
Autotermisk reformering är en teknik där syre och koldioxid eller ånga reagerar med metan och producerar syngas. Denna reaktion sker i en enda kammare där metan delvis oxideras. Reaktionen i denna anordning är exoterm eftersom oxidation sker här. Vi kan beteckna termen autotermisk reformering som ATR. I allmänhet, när reaktionsblandningen innehåller koldioxid, kan vi ange produktförhållandet vätgas: kolmonoxid som 1: 1. Men om vi använder ånga istället för koldioxid, så skulle produktblandningen vara i förhållandet vätgas: kolmonoxid som 2,5: 1. Reaktioner som äger rum i reformern är följande:
Användning av koldioxid:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Using steam;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Vad är skillnaden mellan ångreformering och autotermisk reformering?
Det finns många olika reformer i industrier där autotermisk reformer och ångmetanreformer är de vanligaste. Den viktigaste skillnaden mellan ångreformering och autotermisk reformering är att ångreformering använder reaktionen av kolväten med vatten, medan autotermisk reformering använder syre och koldioxid eller ånga i reaktion med metan för att bilda syngas. Dessutom är ångreformering en endoterm reaktion medan autotermisk reformering är en exoterm reaktion.
Infografiken nedan sammanfattar skillnaderna mellan ångreformering och autotermisk reformering i tabellform.
Sammanfattning – Steam Reforming vs Autothermal Reforming
Reformatorer är anordningar användbara vid kemisk syntes av ren vätgas från metan i närvaro av en katalysator. Det finns två typer av enheter som ångreformer och autotermisk reformer. Den viktigaste skillnaden mellan ångreformering och autotermisk reformering är att ångreformering använder reaktionen av kolväten med vatten, medan autotermisk reformering använder syre och koldioxid eller ånga i reaktion med metan för att bilda syngas.
