La principale différence entre le reformage à la vapeur et le reformage autothermique est que le reformage à la vapeur utilise la réaction des hydrocarbures avec l'eau, tandis que le reformage autotherme utilise la réaction du méthane avec l'oxygène et le dioxyde de carbone ou la vapeur pour former du gaz de synthèse.
Les reformeurs sont des dispositifs utiles dans la synthèse chimique d'hydrogène gazeux pur à partir de méthane en présence d'un catalyseur. Ce dispositif utilise deux réactions principales: le reformage à la vapeur, le reformage autothermique ou l'oxydation partielle. Il existe de nombreux reformeurs différents dans les industries, et les reformeurs autothermiques et les reformeurs de méthane à la vapeur sont les plus courants.
Qu'est-ce que le reformage à la vapeur ?
Le reformage à la vapeur est la technique de production de gaz de synthèse par réaction d'hydrocarbures avec de l'eau. Dans cette technique, la matière première la plus courante est le gaz naturel. Le but de cette réaction de reformage est la production d'hydrogène gazeux pur. Le gaz de synthèse est un mélange de gaz hydrogène et de gaz carbonique. La réaction qui se produit dans ce reformeur est la suivante:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
La réaction ci-dessus est hautement endothermique; il consomme de l'énergie de l'environnement. L'hydrogène gazeux produit par ce reformeur est appelé "hydrogène gris" lorsque tout le dioxyde de carbone est rejeté dans l'atmosphère. Le produit est appelé "hydrogène bleu" lorsque la majeure partie du dioxyde de carbone est capturée et stockée géologiquement.
Figure 01: Production d'hydrogène via la méthode de reformage à la vapeur
La majorité de l'hydrogène gazeux dans le monde est produite par reformage à la vapeur du gaz naturel. L'hydrogène gazeux produit de cette manière est utile dans la synthèse industrielle de l'ammoniac et d'autres produits chimiques. Cette réaction a lieu dans une cuve de reformeur contenant un mélange de vapeur à haute pression. Ici, le méthane est mis en contact avec de la vapeur en présence d'un catalyseur au nickel. Lors du choix du catalyseur correct, il est important d'utiliser un catalyseur ayant un rapport surface/volume élevé en raison des limitations de diffusion qui se produisent à des températures de fonctionnement élevées. Les formes de catalyseurs les plus courantes que nous pouvons utiliser comprennent les roues à rayons, les roues dentées et les anneaux percés. De plus, ces formes consistent en une faible perte de charge qui est importante pour cette application.
Qu'est-ce que le reformage autothermique ?
Le reformage autothermique est une technique dans laquelle l'oxygène et le dioxyde de carbone ou la vapeur réagissent avec le méthane, produisant du gaz de synthèse. Cette réaction se produit dans une seule chambre où le méthane est partiellement oxydé. La réaction dans cet appareil est exothermique car l'oxydation se produit ici. Nous pouvons désigner le terme reformage autothermique par ATR. En règle générale, lorsque le mélange réactionnel contient du dioxyde de carbone, nous pouvons indiquer le rapport du produit hydrogène gazeux: monoxyde de carbone sous la forme 1: 1. Mais si nous utilisons de la vapeur au lieu du dioxyde de carbone, le mélange de produits serait alors dans le rapport hydrogène gazeux: monoxyde de carbone en tant que 2,5: 1. Les réactions qui ont lieu dans le reformeur sont les suivantes:
Utiliser du dioxyde de carbone:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Utilisation de la vapeur;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Quelle est la différence entre le reformage à la vapeur et le reformage autothermique ?
Il existe de nombreux reformeurs différents dans les industries où le reformeur autothermique et le reformeur de méthane à la vapeur sont les plus courants. le différence clé entre le reformage à la vapeur et le reformage autothermique est que le reformage à la vapeur utilise la réaction des hydrocarbures avec l'eau, tandis que le reformage autotherme utilise l'oxygène et le dioxyde de carbone ou la vapeur en réaction avec le méthane pour former du gaz de synthèse. De plus, le reformage à la vapeur est une réaction endothermique tandis que le reformage autothermique est une réaction exothermique.
L'infographie ci-dessous résume les différences entre le reformage à la vapeur et le reformage autothermique sous forme de tableau.
Résumé - Reformage à la vapeur vs reformage autothermique
Les reformeurs sont des dispositifs utiles dans la synthèse chimique d'hydrogène gazeux pur à partir de méthane en présence d'un catalyseur. Il existe deux types d'appareils comme le reformeur à vapeur et le reformeur autothermique. le différence clé entre le reformage à la vapeur et le reformage autothermique est que le reformage à la vapeur utilise la réaction des hydrocarbures avec l'eau, tandis que le reformage autotherme utilise l'oxygène et le dioxyde de carbone ou la vapeur en réaction avec le méthane pour former du gaz de synthèse.
