Das Dampfreformierung (im technischen Sprach – Dienstprogramm Auch Dampfreforming , englisch Dampfreformierung ) ist die zur herstellung Elle Verfahren Zurzeit bedeutendste großindustrielle von Wasserstoff aus kohlenstoffhaltigen Energieträgern und Wasser. Erdgas ist derzeit der Wichtigste Rohstoff, prinzipiell eignen sich viele Kohlenwasserstoffe , die Leichtbenzin, Methanol , Biogas oder Biomasse als Ausgangsmaterial. Das Dampfreformierung ist a endotherme Reaktion bei der Reaktion der Wärme , die zugeführt waren Sie Benötigen. Durch gleichzeitige partielle OxidationDie Kohlenstoffe können auch autotherm durchgefhrt werden.
Geschichte
Die Entwicklung der Dampfreformierung geht auf Carl Bosch zurück, der in den 1920er Jahren JAHREN Auf der Suche nach preiswerten Wasserstoffquellen für das Haber-Bosch-Verfahren Krieg. Das erste Patent Georg Schiller Wurde von der IG Farben erteilt, die Dampfreformierung DM von Methan Profilierung mittels Eines nickeloxid -Katalysators angemessen. [1] Diese IG Farben erteilte von Standard Oil of New Jersey Eine Lizenz. Schon 1931 Nehmen das Unternehmen Durch die Wasserstoffproduktion Dampfreformierung in IHRER Arbeit in Baton Rouge in Louisianaauf. [2]Die Dampfreformierung von Erdgas produzierte 2014 usw. 48 Prozent des weltweit verdorbenen Wasserstoffs, davon nutzte den Haber-Bosch-Verfahren zirka 60 Prozent. [3]
Reaktionen
Die Dampfreformierung ist ein allothermer Prozess , der nach der folgenden Gleichung abläuft:
- {\ Anzeigeart \ mathrm {CH_ {4 (g)} + H_ {2} O _ {(g)} \; \ vl Harpunen \; CO _ {(g)} + 3 \ H_ {2 (g)}, \ \ Delta H = + 206 {,} 2 kJ / mol}}
- ( Methan + Wasserdampf → Kohlenmonoxidmonoxid + Wasserstoff, endotherm )
Die benötigte Reaktionswärme könnte als partielle Oxidation bezeichnet werden:
- {\ Anzeigeart 2 \ \ mathrm {CH_ {4 (g)}} + \ mathrm {O- {2 (g)}} \; \ vl Harpunen \; 2 \ \ mathrm {CO _ {(g)}} + 4 \ \ mathrm H_ {{2 (g)}} \ {qquad \ Delta H = -71 \ \ mathrm {kJ / mol}}}
- ( Methan + Sauerstoff → Kohlenmonoxidmonoxid + Wasserstoff, exotherm )
Zur Steigerung Wasserstoffausbeute der Kann das entstehende Kohlenmonoxid in Einem weiteren Reaktion, die Wassergas-Umschalt-Reaktion , und zu Kohlendioxid weiterem Wasserstoff umgesetzt war.
- {\ Anzeigeart \ mathrm {CO _ {(g)} + H_ {2} O _ {(g)} \; \ vl Harpunen \; CO-, {2 (g)} + H_ {2 (g)}, \ \ \ \ Delta H = -41 {,} 2 \ kJ / mol}}
- (Wassergas-Shift-Reaktion; leicht exotherm)
Wird zur Tülle heißen Wasserdampf mit DEM zu reformierenden Gas (zum beispiel Erdgas) oder mit verdampfter ende Flüssigkeit (zum beispiel Leichtbenzin) vermischen und unter Ständiger Energiezufuhr An einem heterogenen Katalysator Gene in der Gasphase umgesetzt.
Feststoffe
Da Komplexe Feststoffe die Holz, Klärschlamm oder Kommunale Abfälle waren, konnten diese unter anderem reformiert werden. Das Reformierung erfolgt Profilierung mittels überkritischem Wasser An einem heterogenen Katalysator Gene bei 250-300 bar, 400-550 ° C und großem Wasserüberschuss. Die Entstehung von Luftschadstoffen, die in der Müllverwertung unter extremen Bedingungen spielten, ist praktisch keine Rolle. [4]
Methanol Reformer
Weblinks
- Prozessplan (SVG)
- Forschungszentrum Jülich GmbH – Informationen rund um die Reformierung
Quellen
- Hochspringen↑ Patent US2083795 : Herstellung von Wasserstoff. Veröffentlicht am 15. Juni 1937 , Erfinder: Georg Schiller, Gustav Wietzel.
- Hochspringen↑ Vaclav Smil: Die Erde bereichern: Fritz Haber, Carl Bosch und die Transformation der Welternährungsproduktion. MIT Press, 2001, ISBN 978-0-262-69313-4 , S.242.
- Hochspringen↑ Fangming Jin (Hrsg.): Anwendung hydrothermaler Reaktionen auf die Biomassekonversion. Springer, 2014, ISBN 978-3-642-54457-6 , S. 221.
- Hochspringen↑ NW Johanson, MH Spritzer, GT Hong, WS Rickman: Überkritische Wasserpartialoxidation . In: Proceedings der 2001 DOE-Wasserstoffprogramm-Überprüfung . 2001 ( PDF ).
