بررسی عملکرد کاتالیست صنعتی فرایند ریفرمینگ بخارآب با متان در شرایط گوناگون

در این پژوهش، تولید هیدروژن با استفاده از فرایند ریفرمینگ بخار آب با متان به­ وسیله کاتالیست صنعتی نیکل بر پایه آلومینا بررسی شد. این فرایند در صنعت در دمای C° 900-750 انجام می­شود. به منظور کاهش مصرف انرژی، توسعه کاتالیست­ هایی برای کاهش دمای عملیاتی مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین بررسیعملکرد کاتالیست صنعتی و شناخت علت ­های غیر فعال شدن آن در شرایط گوناگون و به­ ویژه در دمای کم اهمیت زیادی دارد که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت.  از آنالیز CHN برای به ­دست آوردن مقدار کربن موجود در کاتالیست پس از فرایند و از آنالیز XRD و رابطه شیرر برای بررسی سینترینگ کاتالیست استفاده شد. در طی مدت آزمایش، تبدیل متان در دماهای C°750 و C°850، به تقریب ثابت و به ترتیب 8/75 و 4/84 بود، ولی در دمای C°650 و C°550 تبدیل متان روند کاهشی داشت. درصد تبدیل متان و درصد مولی هیدروژن با افزایش دما، افزایش  یافت، ولی پس از دمای C°750، شیب درصد مولی هیدروژن نسبت به درصد تبدیل متان کاهش یافت.از نظر تولید هیدروژن و درصد تبدیل متان، مناسب ­ترین دما C°750 بود و با افزایش دما بیش از این مقدار، بازده تولید هیدروژن تغییر محسوسی نداشت و از سویی انتخاب پذیری CO افزایش یافت که دلخواخ نیست. با افزایش نسبت بخار به متان، تبدیل متان در دماهای گوناگون با شیب کم افزایش و انتخاب پذیری CO کاهش یافت. با کاهش اندازه ذره­ های کاتالیست، تبدیل متان افزایش پیدا کرد. در طول مدت آزمایش با افزایش دما، مقدار کربن رسوب کرده روی کاتالیست کاهش یافت. با بررسی کاتالیست استفاده شده در صنعت دیده شد که عامل غیر فعال شدن کاتالیست با سینترینگ نسبت به غیر فعال شدن توسط رسوب کربن نقش مؤثرتری دارد..