Ključna razlika između parnog reforminga i autotermalnog reforminga je u tome što parni reforming koristi reakciju ugljikovodika s vodom, dok autotermalni reforming koristi reakciju metana s kisikom i ugljičnim dioksidom ili parom za stvaranje sintetičkog plina.
Reformatori su uređaji korisni u kemijskoj sintezi čistog vodika iz metana u prisutnosti katalizatora. Ovaj uređaj koristi dvije glavne reakcije: parni reforming, autotermalni reforming ili djelomičnu oksidaciju. Postoji mnogo različitih reformatora u industriji, a najčešći su autotermički reformator i parni reformator metana.
Što je Steam Reforming?
Parni reforming je tehnika proizvodnje sintetičkog plina reakcijom ugljikovodika s vodom. U ovoj tehnici, najčešća sirovina je prirodni plin. Svrha ove reakcije reformiranja je proizvodnja čistog plinovitog vodika. Sintetski plin je mješavina vodika i ugljičnog dioksida. Reakcija koja se odvija u ovom reformatoru je sljedeća:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Gorna reakcija je visoko endotermna; troši energiju iz okoline. Plin vodik proizveden kroz ovaj reformer naziva se "sivi vodik" kada se sav ugljični dioksid otpusti u atmosferu. Proizvod je nazvan "plavi vodik" kada je većina ugljičnog dioksida uhvaćena i pohranjena geološki.
Slika 01: Proizvodnja vodika metodom parnog reformiranja
Većina svjetskog plinovitog vodika proizvodi se parnim reformiranjem prirodnog plina. Plin vodik proizveden na ovaj način koristan je u industrijskoj sintezi amonijaka i drugih kemikalija. Ova reakcija odvija se u posudi za reformiranje koja ima visokotlačnu mješavinu pare. Ovdje se metan dovodi u kontakt s parom u prisutnosti nikalnog katalizatora. Prilikom odabira ispravnog katalizatora, važno je koristiti katalizator koji ima visok omjer površine i volumena zbog difuzijskih ograničenja koja se javljaju pri visokim radnim temperaturama. Najčešći oblici katalizatora koje možemo koristiti uključuju kotače sa žbicama, zupčanike i prstenove s rupama. Štoviše, ovi se oblici sastoje od niskog pada tlaka koji je važan za ovu primjenu.
Što je autotermalno reformiranje?
Autotermički reforming je tehnika u kojoj kisik i ugljikov dioksid ili para reagiraju s metanom, proizvodeći sintetički plin. Ova reakcija odvija se u jednoj komori u kojoj se metan djelomično oksidira. Reakcija u ovom uređaju je egzotermna jer se ovdje događa oksidacija. Pojam autotermalnog reforminga možemo označiti kao ATR. Općenito, kada reakcijska smjesa sadrži ugljični dioksid, možemo označiti omjer produkta plinoviti vodik: ugljični monoksid kao 1:1. Ali ako koristimo vodenu paru umjesto ugljičnog dioksida, tada bi smjesa proizvoda bila u omjeru plinovitog vodika: ugljikov monoksid kao 2,5: 1. Reakcije koje se odvijaju u reformeru su sljedeće:
Korištenje ugljičnog dioksida:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Korištenje pare;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Koja je razlika između parnog reformiranja i autotermalnog reformiranja?
Postoji mnogo različitih reformatora u industrijama gdje su autotermički reformator i parni reformator na metan najčešći. Ključna razlika između parnog reforminga i autotermalnog reforminga je u tome što parni reforming koristi reakciju ugljikovodika s vodom, dok autotermički reforming koristi kisik i ugljični dioksid ili paru u reakciji s metanom za stvaranje sintetičkog plina. Štoviše, parni reforming je endotermna reakcija dok je autotermalni reforming egzotermna reakcija.
U nastavku infografika sažima razlike između parnog reforminga i autotermalnog reforminga u tabličnom obliku.
Sažetak – parni reforming naspram autotermalnog reformiranja
Reformatori su uređaji korisni u kemijskoj sintezi čistog vodika iz metana u prisutnosti katalizatora. Postoje dvije vrste uređaja kao što su parni reformer i autotermički reformer. Ključna razlika između parnog reforminga i autotermalnog reforminga je u tome što parni reforming koristi reakciju ugljikovodika s vodom, dok autotermički reforming koristi kisik i ugljični dioksid ili paru u reakciji s metanom za stvaranje sintetičkog plina.
