Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng steam reforming at autothermal reforming ay ang steam reforming ay gumagamit ng reaksyon ng hydrocarbons sa tubig, samantalang ang autothermal reforming ay gumagamit ng reaksyon ng methane na may oxygen at carbon dioxide o steam upang bumuo ng syngas.
Ang mga Reformer ay mga device na kapaki-pakinabang sa chemical synthesis ng purong hydrogen gas mula sa methane sa pagkakaroon ng catalyst. Gumagamit ang device na ito ng dalawang pangunahing reaksyon: steam reforming, autothermal reforming o partial oxidation. Maraming iba't ibang reformer sa mga industriya, at ang autothermal reformer at steam methane reformer ang pinakakaraniwan.
Ano ang Steam Reforming?
Ang Steam reforming ay ang pamamaraan ng paggawa ng syngas sa pamamagitan ng reaksyon ng hydrocarbons sa tubig. Sa pamamaraang ito, ang pinakakaraniwang feedstock ay natural gas. Ang layunin ng reforming reaction na ito ay ang paggawa ng purong hydrogen gas. Ang Syngas ay isang pinaghalong hydrogen gas at carbon dioxide gas. Ang reaksyong nagaganap sa repormang ito ay ang mga sumusunod:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Ang reaksyon sa itaas ay lubos na endothermic; kumokonsumo ito ng enerhiya mula sa paligid. Ang hydrogen gas na ginawa sa pamamagitan ng reformer na ito ay pinangalanang "grey hydrogen" kapag ang lahat ng carbon dioxide ay nailabas sa atmospera. Ang produkto ay pinangalanang "asul na hydrogen" kapag ang karamihan sa carbon dioxide ay nakukuha at iniimbak sa heolohikal na paraan.
Figure 01: Hydrogen Production sa pamamagitan ng Steam Reforming Method
Majority ng hydrogen gas sa mundo ay nagagawa sa pamamagitan ng steam reforming ng natural gas. Ang hydrogen gas na ginawa sa ganitong paraan ay kapaki-pakinabang sa pang-industriyang synthesis ng ammonia at iba pang mga kemikal. Ang reaksyong ito ay nagaganap sa isang reformer vessel na may mataas na presyon na pinaghalong singaw. Dito, nilalagay ang methane sa singaw sa pagkakaroon ng nickel catalyst. Kapag pumipili ng tamang catalyst, mahalagang gumamit ng catalyst na may mataas na surface area sa ratio ng volume dahil sa mga limitasyon ng diffusion na nangyayari sa mataas na operating temperature. Ang pinakakaraniwang mga hugis ng katalista na maaari naming gamitin ay kinabibilangan ng mga spoked wheel, gear wheel, at mga singsing na may mga butas. Higit pa rito, ang mga hugis na ito ay binubuo ng mababang pressure drop na mahalaga para sa application na ito.
Ano ang Autothermal Reforming?
Ang Autothermal reforming ay isang pamamaraan kung saan ang oxygen at carbon dioxide o steam ay tumutugon sa methane, na gumagawa ng mga synga. Ang reaksyong ito ay nangyayari sa isang silid kung saan ang methane ay bahagyang na-oxidize. Exothermic ang reaksyon sa device na ito dahil nangyayari ang oksihenasyon dito. Maaari nating tukuyin ang terminong autothermal reforming bilang ATR. Sa pangkalahatan, kapag ang reaksyong timpla ay naglalaman ng carbon dioxide, maaari nating ipahiwatig ang ratio ng produkto ng hydrogen gas: carbon monoxide bilang 1: 1. Ngunit kung gumagamit tayo ng singaw sa halip na carbon dioxide, kung gayon ang pinaghalong produkto ay nasa ratio ng hydrogen gas: carbon monoxide bilang 2.5: 1. Ang mga reaksyong nagaganap sa reformer ay ang mga sumusunod:
Paggamit ng carbon dioxide:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Paggamit ng singaw;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Steam Reforming at Autothermal Reforming?
Maraming iba't ibang reformer sa mga industriya kung saan ang autothermal reformer at steam methane reformer ang pinakakaraniwan. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng steam reforming at autothermal reforming ay ang steam reforming ay gumagamit ng reaksyon ng hydrocarbons sa tubig, samantalang ang autothermal reforming ay gumagamit ng oxygen at carbon dioxide o steam bilang reaksyon sa methane upang bumuo ng syngas. Bukod dito, ang steam reforming ay isang endothermic reaction habang ang autothermal reforming ay isang exothermic reaction.
Sa ibaba ng infographic ay nagbubuod ng mga pagkakaiba sa pagitan ng steam reforming at autothermal reforming sa tabular form.
Buod – Steam Reforming vs Autothermal Reforming
Ang mga Reformer ay mga device na kapaki-pakinabang sa chemical synthesis ng purong hydrogen gas mula sa methane sa pagkakaroon ng catalyst. Mayroong dalawang uri ng mga device bilang steam reformer at autothermal reformer. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng steam reforming at autothermal reforming ay ang steam reforming ay gumagamit ng reaksyon ng hydrocarbons sa tubig, samantalang ang autothermal reforming ay gumagamit ng oxygen at carbon dioxide o steam bilang reaksyon sa methane upang bumuo ng syngas.
