Nøgleforskellen mellem dampreformering og autotermisk reformering er, at dampreformering bruger reaktionen af carbonhydrider med vand, hvorimod autotermisk reformering bruger reaktionen af metan med oxygen og kuldioxid eller damp til at danne syngas.
Reformere er enheder, der er nyttige til kemisk syntese af ren hydrogengas fra metan i nærværelse af en katalysator. Denne enhed bruger to hovedreaktioner: dampreformering, autotermisk reformering eller delvis oxidation. Der er mange forskellige reformatorer i industrier, og autotermisk reformer og dampmetanreformer er de mest almindelige.
Hvad er Steam Reforming?
Dampreformering er teknikken til at producere syngas gennem reaktion af kulbrinter med vand. I denne teknik er det mest almindelige råmateriale naturgas. Formålet med denne reformeringsreaktion er produktionen af ren hydrogengas. Syngas er en blanding af brintgas og kuldioxidgas. Reaktionen, der finder sted i denne reformator, er som følger:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Ovenstående reaktion er meget endoterm; det forbruger energi fra omgivelserne. Brintgassen, der produceres gennem denne reformer, kaldes "grå brint", når al kuldioxiden bliver frigivet til atmosfæren. Produktet kaldes "blå brint", når det meste af kuldioxiden fanges og opbevares geologisk.
Figur 01: Brintproduktion via dampreformeringsmetode
Størstedelen af verdens brintgas produceres gennem dampreformering af naturgas. Hydrogengas fremstillet på denne måde er nyttig i den industrielle syntese af ammoniak og andre kemikalier. Denne reaktion finder sted i en reformerbeholder med en højtryksblanding af damp. Her bringes metan i kontakt med damp i nærværelse af en nikkelkatalysator. Når du vælger den korrekte katalysator, er det vigtigt at bruge en katalysator med et højt overfladeareal til volumenforhold på grund af de diffusionsbegrænsninger, der opstår ved høje driftstemperaturer. De mest almindelige katalysatorformer, vi kan bruge, omfatter egerhjul, tandhjul og ringe med huller. Desuden består disse former af et lavt tryktab, som er vigtigt for denne applikation.
Hvad er autotermisk reformering?
Autotermisk reformering er en teknik, hvor oxygen og kuldioxid eller damp reagerer med metan og danner syngas. Denne reaktion sker i et enkelt kammer, hvor metan bliver delvist oxideret. Reaktionen i denne enhed er eksoterm, fordi oxidation sker her. Vi kan betegne udtrykket autotermisk reformering som ATR. Generelt, når reaktionsblandingen indeholder carbondioxid, kan vi angive produktforholdet mellem brintgas: carbonmonoxid som 1: 1. Men hvis vi bruger damp i stedet for carbondioxid, vil produktblandingen være i forholdet mellem brintgas: carbonmonoxid som 2,5: 1. Reaktioner, der finder sted i reformeren, er som følger:
Brug af kuldioxid:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Using steam;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Hvad er forskellen mellem dampreformering og autotermisk reformering?
Der er mange forskellige reformere i industrier, hvor autotermisk reformer og dampmetan-reformer er de mest almindelige. Den vigtigste forskel mellem dampreformering og autotermisk reformering er, at dampreformering bruger reaktionen af carbonhydrider med vand, hvorimod autotermisk reformering bruger oxygen og carbondioxid eller damp i reaktion med metan for at danne syngas. Desuden er dampreformering en endoterm reaktion, mens autotermisk reformering er en eksoterm reaktion.
Nedenstående infografik opsummerer forskellene mellem dampreformering og autotermisk reformering i tabelform.
Opsummering – Dampreformering vs autotermisk reformering
Reformere er enheder, der er nyttige til kemisk syntese af ren hydrogengas fra metan i nærværelse af en katalysator. Der er to typer enheder som dampreformer og autotermisk reformer. Den vigtigste forskel mellem dampreformering og autotermisk reformering er, at dampreformering bruger reaktionen af carbonhydrider med vand, hvorimod autotermisk reformering bruger oxygen og carbondioxid eller damp i reaktion med metan for at danne syngas.
