A principal diferença entre reforma a vapor e reforma autotérmica é que a reforma a vapor usa a reação de hidrocarbonetos com água, enquanto a reforma autotérmica usa a reação de metano com oxigênio e dióxido de carbono ou vapor para formar gás de síntese.
Reformers são dispositivos úteis na síntese química de gás hidrogênio puro a partir de metano na presença de um catalisador. Este dispositivo utiliza duas reações principais: reforma a vapor, reforma autotérmica ou oxidação parcial. Existem muitos reformadores diferentes nas indústrias, e o reformador autotérmico e o reformador de metano a vapor são os mais comuns.
O que é a reforma a vapor?
Steam reforming é a técnica de produção de gás de síntese através da reação de hidrocarbonetos com água. Nesta técnica, a matéria-prima mais comum é o gás natural. O objetivo desta reação de reforma é a produção de gás hidrogênio puro. Syngas é uma mistura de gás hidrogênio e gás dióxido de carbono. A reação que está ocorrendo neste reformador é a seguinte:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
A reação acima é altamente endotérmica; consome energia do ambiente. O gás hidrogênio produzido por este reformador é chamado de “hidrogênio cinza” quando todo o dióxido de carbono é liberado na atmosfera. O produto é denominado “hidrogênio azul” quando a maior parte do dióxido de carbono é capturada e armazenada geologicamente.
Figura 01: Produção de Hidrogênio pelo Método de Reforma a Vapor
A maior parte do gás hidrogênio do mundo é produzida através da reforma a vapor do gás natural. O gás hidrogênio produzido dessa maneira é útil na síntese industrial de amônia e outros produtos químicos. Esta reação ocorre em um vaso do reformador com uma mistura de vapor de alta pressão. Aqui, o metano é colocado em contato com o vapor na presença de um catalisador de níquel. Ao escolher o catalisador correto, é importante usar um catalisador com uma alta razão entre área superficial e volume devido às limitações de difusão que ocorrem em altas temperaturas de operação. As formas de catalisador mais comuns que podemos usar incluem rodas raiadas, rodas dentadas e anéis com furos. Além disso, essas formas consistem em uma baixa queda de pressão que é importante para esta aplicação.
O que é Reforma Autotérmica?
A reforma autotérmica é uma técnica na qual o oxigênio e o dióxido de carbono ou vapor reagem com o metano, produzindo gás de síntese. Essa reação ocorre em uma única câmara onde o metano é parcialmente oxidado. A reação neste dispositivo é exotérmica porque a oxidação ocorre aqui. Podemos denotar o termo reforma autotérmica como ATR. Geralmente, quando a mistura de reação contém dióxido de carbono, podemos indicar a proporção do produto de gás hidrogênio: monóxido de carbono como 1: 1. Mas se estivermos usando vapor em vez de dióxido de carbono, a mistura do produto estaria na proporção de gás hidrogênio: monóxido de carbono como 2.5: 1. As reações que estão ocorrendo no reformador são as seguintes:
Usando dióxido de carbono:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Usando vapor;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Qual é a diferença entre reforma a vapor e reforma autotérmica?
Existem muitos reformadores diferentes em indústrias onde o reformador autotérmico e o reformador de metano a vapor são os mais comuns. A principal diferença entre reforma a vapor e reforma autotérmica é que a reforma a vapor usa a reação de hidrocarbonetos com água, enquanto a reforma autotérmica usa oxigênio e dióxido de carbono ou vapor em reação com metano para formar gás de síntese. Além disso, a reforma a vapor é uma reação endotérmica enquanto a reforma autotérmica é uma reação exotérmica.
O infográfico abaixo resume as diferenças entre reforma a vapor e reforma autotérmica em forma de tabela.
Resumo – Reforma a Vapor vs Reforma Autotérmica
Reformers são dispositivos úteis na síntese química de gás hidrogênio puro a partir de metano na presença de um catalisador. Existem dois tipos de dispositivos como o reformador a vapor e o reformador autotérmico. A principal diferença entre reforma a vapor e reforma autotérmica é que a reforma a vapor usa a reação de hidrocarbonetos com água, enquanto a reforma autotérmica usa oxigênio e dióxido de carbono ou vapor em reação com metano para formar gás de síntese.
