بررسی تولید هیدروژن با استفاده از فرایند ریفرمینگ بخار آب با متان در حضور کاتالیزور نیکل در دماهای متوسط

در این پژوهش، تولید هیدروژن با استفاده از فرآیند ریفرمینگ بخار با متان بررسی شده است. هیدروژن، به دلیل کاربردهای وسیع و نقش مهمش در آینده به عنوان سوخت، مادهای ارزشمند است. ریفرمینگ بخار با متان از رایج ترین و مهم ترین فرآیندهای تولید هیدروژن است که در دماهای C°۹۰۰-۷۰۰ در صنایع مختلف انجام میشود. دمای بالای فرآیند مشکلاتی مانند سینترینگ کاتالیست، افزایش هزینه ها، تشکیل کک روی کاتالیست و افزایش نگرانی های ایمنی را بهوجود میآورد. در این تحقیق برای بررسی علل کاهش تولید هیدروژن در دماهای متوسط، از کاتالیست رایج این فرآیند(Ni/Al۲O۳) در دماهای متوسط(۴۵۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد) استفاده شد. با گذشت زمان، تبدیل متان ابتدا روندی صعودی داشت و بعد از یک زمان مشخص بهشدت افت کرد(در دمای C°۶۰۰ بعد از ۲۱۰ دقیقه و در دمای C°۶۵۰ بعد از ۲۷۵ دقیقه). پیک های موجود در آنالیز XRD، اکسید شدن کاتالیزور را حین فرآیند نشان دادند. در زمان پایداری کاتالیزور، تبدیل متان و کسر مولی هیدروژن در دمای C°۶۵۰، بهترتیب ۹۹ درصد و ۸۰ درصد بهدست آمد. با افزایش نسبت بخار به متان ۶-۵/۲، مقدار تبدیل متان و کسر مولی هیدروژن افزایش و انتخابپذیری CO کاهش یافت. در دماهای متوسط نیکل توان تولید هیدروژن بهروش ریفرمینگ بخار با متان را دارد، ولی بهدلیل غیرفعال شدن کاتالیزور، انجام پیوسته، این فرآیند ممکن نیست.

Keywords:

ریفرمینگ متان با بخار , سوخت هیدروژن , کاتالیزور نیکل , تبدیل متان , اکسیداسیون نیکل