Установка риформинга метанола - Methanol reformer

А установка риформинга метанола это устройство, используемое в химическая инженерия, особенно в районе топливная ячейка технология, которая может производить чистые водород газ и углекислый газ реагируя на метанол и воды (паровая) смесь.

Метанол превращается в водород и диоксид углерода под действием давления, тепла и взаимодействия с катализатор.

Технологии

Смесь воды и метанола с молярной концентрация соотношение (вода: метанол) 1,0 - 1,5 повышается до примерно 20 бар, испаряется и нагревается до температуры 250 - 360° C. Образующийся водород отделяется с помощью Адсорбция при переменном давлении или водородопроницаемая мембрана сделано из полимер или палладий сплав.

Есть два основных метода проведения этого процесса.

  • Смесь вода-метанол вводится в реактор в форме трубы, где она контактирует с катализатором. Затем водород отделяется от другого реагенты и продукты в более поздней камере, либо за счет адсорбции с переменным давлением (PSA), либо за счет использования мембраны, через которую проходит большая часть водорода. Этот метод обычно используется для более крупных немобильных единиц.
  • Другой процесс имеет встроенную реакционную камеру и разделительную мембрану, мембранный реактор. В этом относительно новом подходе реакционная камера содержит высокотемпературные водородопроницаемые мембраны, которые могут быть сформированы из тугоплавкие металлы, палладиевые сплавы или покрытие PdAg керамика. Тем самым водород отделяется из реакционной камеры по мере протекания реакции. Это очищает водород и, по мере продолжения реакции, увеличивает как скорость реакции, так и количество извлекаемого водорода.

В любой конструкции не весь водород удаляется из продуктовых газов (рафината). Поскольку оставшаяся газовая смесь по-прежнему содержит значительное количество химической энергии, ее часто смешивают с воздухом и сжигают, чтобы обеспечить тепло для реакции эндотермического риформинга.

Преимущества и недостатки

Установки риформинга метанола рассматриваются как компонент транспортного средства, работающего на водородных топливных элементах. Автомобиль-прототип NECAR 5, был представлен Даймлер-Крайслер в 2000 году. Основным преимуществом автомобиля с риформингом является то, что ему не нужен газовый бак под давлением для хранения водородного топлива; вместо этого метанол хранится в виде жидкости. Логистические последствия этого велики; водород под давлением трудно хранить и производить. Кроме того, это может помочь снизить обеспокоенность общественности опасностью водорода и, таким образом, сделать автомобили на топливных элементах более привлекательными. Однако метанол, как и бензин, токсичен и (конечно) легковоспламеняющийся. Стоимость мембраны PdAg и ее подверженность повреждению при изменении температуры создают препятствия для внедрения.

В то время как водородная энергия производит энергию без CO2, установка риформинга метанола создает газ в качестве побочного продукта.

Однако метанол (полученный из природного газа), который используется в эффективных топливных элементах, выделяет меньше CO.2 в атмосфере, чем бензин, в чистом анализе.[1]

Рекомендации

  1. ^ Джордж А. Олах (2005). «Помимо нефти и газа: экономика метанола». Angewandte Chemie International Edition 44 (18): 2636–2639. Дои:10.1002 / anie.200462121
  • Эмонтс, Б. и др .: Испытание компактной установки риформинга метанола для легких транспортных средств на топливных элементах, J. Power Sources 71 (1998) 288-293
  • Визе, В. и др .: Паровой риформинг метанола в системе привода топливных элементов, J. Источники энергии 84 (1999) 187-193
  • Петерс, Р. и др .: Исследование концепции метанола с учетом особого влияния динамики и долгосрочной стабильности для использования в легковых автомобилях с топливными элементами., J. Источники энергии 86 (1999) 507-514

Смотрите также