Zeitschrift für fortgeschrittene Chemieingenieurwesen

Abstrakt

Einfluss des Gehalts an leichten Alkanen im Erdgas auf die Produktion von Wasserstoff und Koks bei der Trockenreform

Solange Maria de Vasconcelos, Aleksándros El Urens Meira de Souza, Monica Santos Araújo, Marcos Augusto Moraes Silva, Frederico Augusto Dantas Araújo, Nelson Medeiros de Lima Filho und Cesar Augusto Moraes de Abreu

Die Trockenreformierung von Ethan und Propan wurde mit einem Nickelkatalysator (3,92 Gew.-%/γ-Al2O3) durchgeführt, um die Auswirkungen der zugeführten leichten Alkane auf den Reformierungsprozess von Erdgas zu charakterisieren. Die Umwandlung einzelner Alkane, die bei 1073 K 74,7 % für Ethan und 96,0 % für Propan ausmachten, ermöglichte Wasserstoffausbeuten von 43,6 % bzw. 66,0 %. Die Umwandlung (81 %) eines Erdgases ermöglichte eine Wasserstoffausbeute von 95 %, wobei etwa 20 % aus den leichten Alkanen gewonnen wurden. Die Reaktionsschritte der Trockenreformierung von Alkanen, bei denen Wasserstoff erzeugt wurde (Alkancracken), lieferten eine Kohlenstoffbildung mit einer Ausbeute von 23 %. Eine kinetische Bewertung basierend auf experimentellen Beweisen, die auf zwei unterschiedliche Reaktionsschrittsätze für sowohl Ethan- als auch Propanprozesse hinwiesen, ermöglichte die Ermittlung der spezifischen Reaktionsraten der Crackschritte für jedes Alkan. Die Reaktionsschritte im Reformierungsprozess wurden als konkurrierende Reaktionen betrachtet und die spezifischen Crackreaktionsraten beider leichten Alkane wurden zur Quantifizierung der kinetischen Selektivitäten von Wasserstoff verwendet. Diese wurden mit 95,42 % für Ethan und 76,99 % für Propan berechnet.