اثر ترمودینامیک تعادلی بر فرآیند ریفورمینگ خشک متان: مرور

فرآیند ریفورمینگ خشک متان از گازهای متان و کربن‌دی‌اکسید، گاز سنتزی با نسبت h2/coواحد تولید می‌کند این فرآیند بسیار گرماگیر، در سال‌های اخیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. تبدیل کاتالیزوری متان و کربن‌دی‌اکسید به گاز سنتز دارای مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی زیادی است؛ اما متاسفانه تاکنون هیچ فرآیند تجاری و صنعتی با تناژ تولید بالا برای این فرآیند برخلاف سایر روش‌های تولید گاز سنتز مانند ریفورمینگ با بخارآب گزارش نشده است. در این مطالعه علاوه بر بررسی ترمودینامیک تعادلی برای تعیین حد ترمودینامیکی، مروری بر شبکه واکنش‌های درگیر در این فرآیند و کاتالیست‌ها نیز شده است. نتایج به‌دست‌آمده از بررسی ترمودینامیک تعادلی نشان داده است که در دمای پایین‌تر از 550 درجه‌ی سانتی‌گراد تبدیلی مشاهده نمی‌شود و واکنش اصلی برای تولید گاز سنتز از دمای 550 درجه‌ی سانتی‌گراد به بالا با تولید هیدروژن و مونوکسید کربن انجام ‌می‌شود. تبدیل متان و کربن‌دی‌اکسید در دمای 900 درجه‌ی سانتی‌گراد به بیش از 97 درصد می‌رسد. افزایش فشار نیز بر این فرآیند تاثیر منفی گذاشته است، ضمن اینکه با افزایش مقدار کمی کربن‌دی‌اکسید تبدیل متان بیشتری اتفاق می‌افتد. از سوی دیگر افزودن جزئی بخار به خوراک این فرآیند از نقطه‌نظر ترمودینامیکی باعث جلوگیری از تشکیل رسوب کربن بر روی کاتالیست‌ها می‌گردد.

equilibrium thermodynamic effect on dry reforming of methane: review

the process of dry reforming of methane from methane and carbon dioxide gases produces synthesis gas with a ratio of h2/co. this highly endothermic process has attracted a lot of attention of researchers in recent years. catalytic conversion of methane and carbon dioxide into synthesis gas has many environomental and economic benefits; but unfortunately, no commercial and industrial scale process with high production productivity has been reported for this process unlike other synthesis gas production methods such as steam reforming. in this study, in addition to examining the equilibrium thermodynamics to determine the thermodynamic limit, a review of the reaction network involved in this process and catalysts has also been done. the results obtained from the equilibrium thermodynamic study have shown that no conversion is observed at a temperature lower than 550°c and the main reaction for the production of synthesis gas is carried out above 550°c with the production of hydrogen and carbon monoxide. the conversion of methane and carbon dioxide reaches more than 97% at temperature of 900 °c. the increase in pressure also has a negative effect on this process, while with a small amount of carbon dioxide, more methane conversion occurs. on the other hand, the partial addition of steam to the feed of this process prevents the formation of carbon deposits on the catalysts from a thermodynamic point of view.