Паровой риформинг метана

Паровой риформинг: промышленная технология получения водорода

Одним из эффективных промышленных способов генерации водорода является паровой риформинг, который широко применяется на крупных НПЗ, а также в металлургии, газохимии и других производственных секторах. Этот метод основан на переработке лёгких углеводородов (например, метана) с получением водорода высокой чистоты. Стартовая производительность установок начинается от 150 м³/ч, что делает технологию подходящей для крупных объёмов.

Эффективность и особенности метода

В отличие от электролиза, паровой риформинг позволяет получать значительно больше водорода при меньших затратах электроэнергии. Однако этот подход требует сложной и энергоёмкой инфраструктуры. Экономическая эффективность риформинга проявляется только при наличии устойчивого доступа к дешёвым источникам энергии и углеводородного сырья. Метод преобразования метана в водород считается одним из самых недорогих и массово применяемых в промышленности.

Как работает паровой риформинг

Процесс начинается с подачи природного газа, который смешивается с насыщенным водяным паром. Смесь нагревается до температур от 700°C до 1000°C под давлением и в присутствии катализатора. В результате протекает эндотермическая реакция, в ходе которой образуются водород, оксид углерода и незначительное количество CO₂.

На следующем этапе оксид углерода вступает во вторичную реакцию с паром (водяной газовый сдвиг), снова при помощи катализатора, что позволяет дополнительно увеличить объём вырабатываемого водорода. Далее диоксид углерода удаляется, а на выходе остаётся чистый водород, готовый к дальнейшему использованию.

Тепловой баланс и конструкция печи

Вся установка построена таким образом, чтобы тепло, образующееся при сгорании топлива в печной камере, эффективно передавалось к трубам, заполненным катализатором. Передача тепловой энергии происходит в основном за счёт излучения (радиации), что обеспечивает нужную температуру для поддержания реакции.