La reazione di reforming con vapore (o semplicemente reazione di reforming o steam reforming) è un processo di interesse industriale per la produzione di syngas a partire da idrocarburi (spesso metano) e vapore acqueo.
Trova impiego nella sintesi dell'ammoniaca e nella sintesi del metanolo.
Reazioni coinvolte Preliminarmente, il gas di idrocarburi è desolforato, per evitare di intaccare il catalizzatore in nichel.
La reazione di reforming con vapore si divide in due fasi:
Reforming primario CH4 + H2O -> CO + 3 H2
Reforming secondario La miscela di gas ottenuta tramite reforming primario contiene metano (CH4) residuo, monossido di carbonio (CO), acqua (H2O) e idrogeno (H2). Tramite il reforming secondario viene svolta una post-combustione con aria attraverso la quale si ottiene una maggiore concentrazione di monossido di carbonio e idrogeno e una minore concentrazione di metano residuo.
Le reazioni coinvolte nel reforming secondario sono le seguenti:
CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O 2 H2 + O2 -> 2 H2O CH4 + H2O -> CO + 3 H2 CH4 + CO2 -> 2 CO + 2 H2
Per lo svolgimento di tale processo si usa nichel supportato come catalizzatore.
La prima reazione è endotermica, per cui si opera ad elevata temperatura (700 °C) per favorire tale reazione. Per la seconda fase invece non si usa ossigeno puro (O2), bensì aria perché la reazione è esotermica e in presenza di ossigeno puro si raggiungerebbero temperature troppo elevate. Inoltre la temperatura di partenza è elevata (circa 900 °C) e la concentrazione del metano residuo non molto alta.
Nel caso in cui il syngas ottenuto sia successivamente usato per la sintesi dell'ammoniaca (dopo reazione di spostamento del gas d'acqua), l'utilizzo dell'aria al posto dell'ossigeno puro è inoltre vantaggioso perché così la miscela ottenuta contiene già azoto (N2), che è utilizzato come reagente assieme all'idrogeno.
Fabbisogno energetico
Note
Voci correlate Syngas Produzione di idrogeno Sintesi dell'ammoniaca
Categoria:Processi chimici industriali