Klíčový rozdíl mezi parním reformováním a autotermálním reformováním je ten, že parní reformování využívá reakci uhlovodíků s vodou, zatímco autotermální reformování využívá reakci metanu s kyslíkem a oxidem uhličitým nebo párou za vzniku syngasu.
Reformátory jsou zařízení užitečná při chemické syntéze čistého vodíkového plynu z metanu za přítomnosti katalyzátoru. Toto zařízení využívá dvě hlavní reakce: parní reformování, autotermální reformování nebo částečnou oxidaci. V průmyslových odvětvích existuje mnoho různých reformátorů a autotermální reformátor a parní metanový reformátor jsou ty nejběžnější.
Co je Steam Reforming?
Parní reformování je technika výroby syntézního plynu reakcí uhlovodíků s vodou. V této technice je nejběžnější surovinou zemní plyn. Účelem této reformační reakce je výroba čistého plynného vodíku. Syngas je směs plynného vodíku a plynného oxidu uhličitého. Reakce, která probíhá v tomto reformátoru, je následující:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Výše uvedená reakce je vysoce endotermická; spotřebovává energii z okolí. Plynný vodík produkovaný tímto reformátorem se nazývá „šedý vodík“, když se veškerý oxid uhličitý uvolní do atmosféry. Produkt se nazývá „modrý vodík“, když je většina oxidu uhličitého zachycena a uložena geologicky.
Obrázek 01: Výroba vodíku metodou parní reformace
Většina světového vodíkového plynu se vyrábí parním reformováním zemního plynu. Plynný vodík vyrobený tímto způsobem je užitečný při průmyslové syntéze amoniaku a dalších chemikálií. Tato reakce probíhá v reformovací nádobě s vysokotlakou směsí páry. Zde se metan dostává do kontaktu s párou v přítomnosti niklového katalyzátoru. Při výběru správného katalyzátoru je důležité použít katalyzátor s vysokým poměrem plochy povrchu k objemu kvůli omezením difúze, ke kterým dochází při vysokých provozních teplotách. Mezi nejběžnější tvary katalyzátorů, které můžeme použít, patří paprsková kola, ozubená kola a kroužky s otvory. Navíc se tyto tvary skládají z nízké tlakové ztráty, která je pro tuto aplikaci důležitá.
Co je autotermální reformace?
Autotermální reformování je technika, při které kyslík a oxid uhličitý nebo pára reagují s metanem za vzniku syngasu. Tato reakce probíhá v jediné komoře, kde se metan částečně oxiduje. Reakce v tomto zařízení je exotermická, protože zde dochází k oxidaci. Termín autotermální reformování můžeme označit jako ATR. Obecně, když reakční směs obsahuje oxid uhličitý, můžeme uvést poměr produktu plynný vodík: oxid uhelnatý jako 1: 1. Pokud však místo oxidu uhličitého použijeme páru, pak by směs produktu byla v poměru plynný vodík: oxid uhelnatý jako 2,5: 1. Reakce, které probíhají v reformátoru, jsou následující:
Používání oxidu uhličitého:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Pomocí páry;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Jaký je rozdíl mezi parní reformou a autotermální reformou?
V průmyslových odvětvích existuje mnoho různých reformátorů, kde jsou nejběžnější autotermální reformátor a parní metanový reformátor. Klíčový rozdíl mezi parním reformováním a autotermálním reformováním je v tom, že parní reformování využívá reakci uhlovodíků s vodou, zatímco autotermální reformování využívá kyslík a oxid uhličitý nebo páru v reakci s metanem za vzniku syngasu. Parní reformování je navíc endotermická reakce, zatímco autotermální reformování je exotermická reakce.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíly mezi parním reformováním a autotermálním reformováním ve formě tabulky.
Shrnutí – Parní reforma vs Autotermální reformace
Reformátory jsou zařízení užitečná při chemické syntéze čistého vodíkového plynu z metanu za přítomnosti katalyzátoru. Existují dva typy zařízení jako parní reformátor a autotermální reformátor. Klíčový rozdíl mezi parním reformováním a autotermálním reformováním je v tom, že parní reformování využívá reakci uhlovodíků s vodou, zatímco autotermální reformování využívá kyslík a oxid uhličitý nebo páru v reakci s metanem za vzniku syngasu.
