Etude comparative entre les procédés de vaporéformage et de l’oxydation du méthane pour la production de l’hydrogène dans des conditions de fonctionnement stationnaires
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
In this study, the reactions of steam reforming and of partial oxidation of methane were studied in a
reactor incorporating a hydrogen permselective membrane. The reactors were packed with Ru/SiO2
and with Ni/Al2O3 catalyst particles activated at low temperature for steam reforming and partial
oxidation respectively. An isothermal one-dimensional steady-state fixed bed model was developed
to simulate the effect of some operating parameters on the reactor performance.
The obtained results show that, the conversion of methane can be improved by removing the
produced hydrogen from the reaction side to the permeate side for both processes. In the other hand,
partial oxidation presents critical parameters, which are the (S/C) and (O/C) ratios, and the obtained
performance depends strongly of the optimal values of (O/C) and (S/C). The comparisons between
these processes show that the steam reforming is the best way for produicing pure hydrogen with
high quantity and quatily, but the partial oxidation is the best for syngas produising for GTL
technology.
Description
Dans ce travail, une membrane dense à base de Palladium pour obtenir de l’hydrogène pur est
couplée à un réacteur garni avec des particules de Ru/SiO2 et Ni/Al2O3. Ces catalyseurs sont
particulièrement adaptés pour effectuer les procédés de vaporéformage et l’oxydation du méthane à
basse température respectivement. Le modèle proposé est pseudo-homogène, simule les deux
procédés dans des conditions stationnaires. Les conditions opératoires sont choisies de telle façon à
obtenir le meilleur taux de conversion du méthane et par conséquence un bon rendement en
hydrogène. Le modèle mathématique obtenu permet de simuler à la fois la membrane et le réacteur
à lit fixe considéré.
Les résultats, que nous avons trouvés montrent que les conditions optimales de fonctionnement
correspondent à un taux maximal d'hydrogène récupéré. Dans ces conditions, la conversion de
méthane augmente considérablement par l'enlèvement d'hydrogène récupéré. L’oxydation partielle
dépend fortement du couple S/C et O/C. la comparaison entre les deux procédés montre qu’on peut
produire une grande quantité d’hydrogène par le vaporéformage. Cependant, l’oxydation partielle est
meilleure pour produire les gaz de synthèses pour application GTL.
