تولید گاز هیدروژن از گاز طبیعی یک فرآیند گرماگیر است که در آن متان، اصلی ترین جزء گاز طبیعی، با بخار آب در دمای بالا و فشار بالا واکنش می دهد تا هیدروژن و دی اکسید کربن تولید کند. این فرآیند به عنوان "اصلاح بخار متان" یا "گازسازی" شناخته می شود.
واکنش شیمیایی اصلاح بخار CH4 به صورت زیر است:
CH4 + H2O → CO2 + 3H2
برای انجام این واکنش، گاز طبیعی ابتدا خشک می شود تا مقدار رطوبت موجود در آن کاهش یابد. سپس، گاز خشک شده با بخار آب در یک مبدل گرماگیر مخلوط می شود. این مخلوط سپس در یک مبدل کاتالیزوری تحت فشار قرار می گیرد و با استفاده از دمای بالا، حدود 800 تا 900 درجه سانتیگراد، واکنش می دهد.
در این واکنش، متان به دی اکسید کربن و H2 شکسته می شود. هیدروژن تولید شده خالص شده و به عنوان محصول خروجی فرآیند جمع آوری می شود. دی اکسید کربن نیز به عنوان محصول جانبی فرآیند تولید می شود.
اصلاح بخار CH4 یک فرآیند نسبتاً کارآمد است و می تواند هیدروژن خالص با خلوص بالایی تولید کند. با این حال، این فرآیند همچنین می تواند منجر به انتشار دی اکسید کربن شود.
در سال های اخیر، تلاش هایی برای کاهش انتشار دی اکسید کربن در فرآیند اصلاح بخار متان انجام شده است. این تلاش ها شامل استفاده از کاتالیزورهای جدید و بهبود فرآیندهای جمع آوری دی اکسید کربن است.
اصلاح بخار متان یکی از روش های اصلی تولید H2 در جهان است. این روش در حال حاضر حدود 45 درصد از هیدروژن تولید شده در جهان را تأمین می کند.
اصلاح بخار متان
برای انجام این واکنش، گاز طبیعی ابتدا خشک می شود تا مقدار رطوبت موجود در آن کاهش یابد. سپس، گاز خشک شده با بخار آب در یک مبدل گرماگیر مخلوط می شود. این مخلوط سپس در یک مبدل کاتالیزوری تحت فشار قرار می گیرد و با استفاده از دمای بالا، حدود 800 تا 900 درجه سانتیگراد، واکنش می دهد.
در این واکنش، متان به دی اکسید کربن و H2 شکسته می شود. H2 تولید شده خالص شده و به عنوان محصول خروجی فرآیند جمع آوری می شود. دی اکسید کربن نیز به عنوان محصول جانبی فرآیند تولید می شود.
اصلاح بخار CH4 یک فرآیند نسبتاً کارآمد است و می تواند هیدروژن خالص با خلوص بالایی تولید کند. با این حال، این فرآیند همچنین می تواند منجر به انتشار دی اکسید کربن شود.
در سال های اخیر، تلاش هایی برای کاهش انتشار دی اکسید کربن در فرآیند اصلاح بخار متان انجام شده است. این تلاش ها شامل استفاده از کاتالیزورهای جدید و بهبود فرآیندهای جمع آوری دی اکسید کربن است.
اصلاح بخار متان یکی از روش های اصلی تولید H2 در جهان است. این روش در حال حاضر حدود 45 درصد از H2 تولید شده در جهان را تأمین می کند.
اصلاح بخار CH4 کاربردهای مختلفی دارد، از جمله:
تولید هیدروژن برای استفاده در سوخت های پاک، مانند سوخت هیدروژنی
تولید هیدروژن برای استفاده در صنایع مختلف، مانند صنایع شیمیایی و پتروشیمی
تولید H2 برای استفاده در تولید مواد غذایی و دارویی
با توجه به کاربردهای گسترده هیدروژن، اصلاح بخار متان به یک فرآیند مهم در صنعت تبدیل شده است.
