טכנולוגיות לייצור מימן מגז טבעי

המאפיין הבולט ביותר של אדיאבטי המרת גז טבעי למימןהוא שרוב תגובות חומרי הגלם הן למעשה תגובות חמצון חלקיות, ושלב בקרת המהירות הפך לתגובת חמצון חלקית מהירה, מה שמשפר מאוד את כושר הייצור של יחידת ייצור מימן בגז טבעי. תהליך ייצור המימן להמרה אדיאבטית בגז טבעי משתמש באוויר זול כמקור חמצן. הכור המתוכנן המכיל מפזר חמצן יכול לפתור את בעיית הנקודות החמות של מצע הזרז ואת פיזור האנרגיה הסביר. יציבות התגובה של חומרים קטליטיים משתפרת מאוד עקב הפחתת הנקודות החמות במצע. ייצור מימן בקנה מידה קטן באתר של ייצור מימן להמרה אדיאבטית בגז טבעי בתחנת הידרוגנציה יכול לשקף טוב יותר את כושר הייצור החזק שלו. לתהליך החדש יתרונות של תהליך קצר ויחידת פעולה פשוטה, והוא יכול להפחית משמעותית את ההשקעה ואת עלות ייצור המימן של יחידת ייצור מימן בקנה מידה קטן באתר.
חמצון חלקי של גז טבעי למימן. בהשוואה לשיטת הרפורמציה בקיטור המסורתית, החמצון החלקי הקטליטי של גז טבעי לגז סינתזה צורך פחות אנרגיה ומשתמש בחומרי עקשן זולים ביותר כדי לבנות את הכור. עם זאת, החמצון החלקי הקטליטי של גז טבעי למימן מגדיל את ההשקעה היקרה ואת עלות ייצור החמצן של יחידת הפרדת האוויר עקב כמות גדולה של חמצן טהור. קרום חדיר חמצן קרמי אנאורגני בטמפרטורה גבוהה שימש ככור לחמצון חלקי קטליטי של גז טבעי, וייצור חמצן זול שולב בו זמנית עם חמצון חלקי קטליטי של גז טבעי למימן. תוצאות ההערכה הטכנית והכלכלית הראשוניות מראות כי בהשוואה לתהליך הייצור הקונבנציונלי, ההשקעה ביחידה תפחת בכ-25-30% ועלות הייצור תפחת ב-30-50%.
פיצוח גז טבעי בטמפרטורה גבוהה לייצור מימן. ייצור מימן מפירוליזה של גז טבעי הוא פירוק קטליטי של גז טבעי למימן ופחמן בטמפרטורה גבוהה. תהליך זה נחשב לתהליך מעבר בין דלקים מאובנים לאנרגיה מתחדשת מכיוון שהוא אינו מייצר פחמן דו-חמצני. שדה הנפט ליאוהה ביצע בהרחבה עבודות מחקר רבות על הפקת מימן מפיצוח קטליטי של גז טבעי בטמפרטורה גבוהה. לפחמן המיוצר יכולים להיות שימושים חשובים ספציפיים וסיכויי שוק רחבים.
ייצור מימן על ידי רפורמציה אוטותרמית של גז טבעי. בהשוואה לתהליך הרפורמציה, התהליך משנה את החימום החיצוני לחימום עצמי, והניצול של חום התגובה סביר יותר. העיקרון הוא שתגובת הבעירה האקסותרמית של גז טבעי ותגובת הרפורמציה האנדותרמית החזקה של גז טבעי בקיטור משולבות בכור, ומערכת התגובה עצמה יכולה לממש חימום עצמי. בנוסף, מכיוון שהתגובה האקסותרמית החזקה והתגובה האנדותרמית החזקה בכור הרפורמציה האוטותרמית מתבצעות בשלבים, הכור עדיין זקוק לצינור נירוסטה בטמפרטורה גבוהה ככור, מה שהופך את תהליך תגובת הרפורמציה האוטותרמית של גז טבעי לחסרונות של השקעה גבוהה ביחידות ויכולת ייצור נמוכה.