Gas de Craqueo de Metanol. Reformador de Metanol. Generador de Hidrógeno
Reformador de Metanol
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El metanol (CH3OH) es un combustible limpio y eficiente. Al igual que con el craqueo de amoníaco, la reformación de metanol es un proceso respetuoso con el medio ambiente. Los costos de producción son moderados y los costos de inversión son bajos. El metanol se puede producir a partir de materias primas renovables como el biogás, por lo que es un combustible verde. El metanol (CH3OH) es adecuado para transportar hidrógeno, al igual que el amoníaco. Dado que el metanol es líquido a temperatura ambiente, se puede transportar fácilmente en tanques, lo que es una gran ventaja sobre el gas de hidrógeno, que requiere refrigeración y almacenamiento a alta presión para su transporte en grandes cantidades.
En un reformador de metanol, también llamado craqueador de metanol, una mezcla de metanol y agua desmineralizada (Agua D.M.) se vaporiza a aproximadamente 280°C con un supercalentador. La mezcla gaseosa de metanol (CH3OH) y agua (H2O) reacciona utilizando un catalizador basado en cobre para formar dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno (H2). Este gas de síntesis (gas sintético) se enfría mientras se precalienta la mezcla de metanol y agua con un intercambiador de calor. Durante la reacción, se producen dióxido de carbono e hidrógeno. El esquema de reacción del metanol y el agua se muestra a continuación:
Reacciones principales
CH3OH → CO + 2 H2
H2O + CO → CO2 + H2
Reacción global
CH3OH + H2O → CO2 + 3 H2
Como subproducto de esta reacción, se produce una pequeña cantidad de aproximadamente 0,5% de CO. Después de este proceso, el agua remanente se elimina en un condensador. Para reducir aún más el punto de rocío del gas de síntesis producido, se utiliza un adsorbente.
Dos unidades de adsorción funcionan en paralelo. Mientras un sistema elimina impurezas y metanol no craqueado de la mezcla gaseosa, el otro se regenera mediante calentamiento. El flujo de gas se cambia regular y automáticamente.
El gas de hidrógeno producido puede purificarse opcionalmente utilizando un sistema basado en
PSA (Adsorción por Cambio de Presión). En este caso, un reformador de gas de metanol es adecuado para aplicaciones de células de combustible.
Además de la producción de hidrógeno, el gas de síntesis exotérmico formado (CO2 (dióxido de carbono) e H2 (hidrógeno)) se puede utilizar para el tratamiento del acero. Por lo tanto, un reformador de metanol puede reemplazar a un generador de exogas que funciona con metano como combustible. El hidrógeno es un agente reductor y evita la oxidación o corrosión de las superficies metálicas en un horno. El dióxido de carbono reduce el contenido de carbono del acero. Por lo tanto, el gas exotérmico se utiliza principalmente para el tratamiento térmico, recocido, endurecimiento y sinterización del acero de bajo contenido de carbono.
Para eliminar monóxido de carbono y dióxido de carbono y purificar el hidrógeno (H2), se utiliza la adsorción por cambio de presión (DWA) o la adsorción por oscilación de presión (PSA).
Debido a las diferentes propiedades de adsorción de los diferentes gases, es posible una separación.
Dependiendo del diseño, también se pueden separar otros gases como nitrógeno o oxígeno.
Para separar monóxido de carbono y dióxido de carbono del hidrógeno y producir hidrógeno de alta pureza, se utilizan materiales porosos como tamices moleculares o zeolitas.
A ciertos niveles de presión, la mezcla gaseosa fluye a través del tamiz molecular diseñado para esta aplicación. Debido a la mayor interacción del hidrógeno con el tamiz molecular,
se acumula en la superficie del tamiz molecular. Los otros gases (CO, CO2) no se adsorben. Una vez que el tamiz molecular ha alcanzado su capacidad máxima,
el flujo de gas se redirige a otro tamiz molecular. Mediante la reducción de la presión y la consiguiente interacción mucho más débil entre el tamiz molecular y el hidrógeno,
ahora se puede liberar el hidrógeno purificado del primer tamiz molecular. Después de la eliminación del hidrógeno, el primer tamiz molecular vuelve a estar disponible para la limpieza.
El sistema está controlado por un controlador lógico programable (PLC) de Siemens. Por lo tanto, es posible una limpieza continua.
Purificación de Hidrógeno PSA (SinceGas) | |||
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