Hydrogen production English version

Page 1

PRODUZIONE DI IDROGENO L’idrogeno è l’elemento più abbondante sulla Terra, ma è sempre legato ad altri atomi di altre sostanze. H 2 puro in natura non esiste. Idrogeno utilizzato per la produzione di ammoniaca, metanolo, industria chimica, combustibile per fuel cells, in raffinerie. Rapporto C/H per idrocarburi liquidi è 0,5. Più atomi di idrogeno ci sono e meglio è. Idrogeno prodotto da: - elettrolisi (costosa, poco utilizzata; reazione inversa di formazione dell’acqua); - fotolisi (in via di sviluppo); - da idrocarburi (fonte principale). Processi tipici per la produzione di H2: - steam reforming (SR: CH4+H2O→CO+3H2 WGS: CO+H2O→CO2+H2); - ossidazione parziale; - autothermal reforming; - gassificazione. • SR: reazione SR (endotermica) + reazione di WGS (esotermica). È un processo nel complesso endotermico, pertanto è favorito ad alte temperature . Reazione di SR avviene con aumento del numero di moli: la resa aumenta se la pressione diminuisce. Modalità operativa di conduzione della reazione di SR: - T alta (richiesto input termico elevato) limitata solo dalla resistenza dei materiali ( ~850 °C). Calore fornito da bruciatori. Calore fondamentale nella prima fase del reattore per compensare il fatto che la reazione è endotermica. - p media (se fosse bassa: reattore e componenti dovrebbero essere molto grandi e costosi; inoltre l’idrogeno è spesso richiesto in pressione). - si opera con eccesso di acqua per aumentare resa. Prima di essere immesso nel reattore l’idrocarburo deve essere desolf orato (zolfo dannoso per il catalizzatore). Desolforazione, tramite più reattori, è posta a valle del preriscaldamento (necessaria T alta) . Il processo di eliminazione dei composti solforati è detto idrodesolforazione (catalitica): consuma idrogeno, ma rimuove lo zolfo. Nel…