1. Ångreformering:Detta är en allmänt använd industriell process för väteproduktion. Vid ångreformering reagerar en alkan (såsom metan) med högtemperaturånga i närvaro av en katalysator. The反応 omvandlar alkanen till väte, kolmonoxid och en liten mängd koldioxid. Den övergripande reaktionen för metanångreformering är:
CH4 + H2O → CO + 3 H2
2. Katalytisk reformering:Katalytisk reformering är en process som används i petroleumraffinaderier för att omvandla lågoktaniga alkaner till högoktaniga bensinkomponenter. Under denna process reagerar alkaner med väte i närvaro av en katalysator, såsom platina eller rhenium. Detta resulterar i klyvning av kol-kolbindningar och bildandet av mer grenade och aromatiska föreningar, tillsammans med väte som en biprodukt.
3. Partiell oxidation:Partiell oxidation är en process där en alkan reagerar med syre på ett kontrollerat sätt för att producera en blandning av väte, kolmonoxid och vatten. Reaktionen sker vid höga temperaturer och involverar partiell förbränning av alkanen. Den totala reaktionen för partiell oxidation av metan kan representeras som:
2CH4 + O2 -> CO + 2H2 + H2O
4. Pyrolys:Pyrolys är termisk nedbrytning av alkaner i frånvaro av syre. När en alkan utsätts för höga temperaturer bryts den ner till mindre molekyler, inklusive väte, alkener och kol. Pyrolysprocessen kan användas för att producera väte, men den ger också en blandning av andra produkter som kräver ytterligare separation och rening.
5. Förgasning:Förgasning är en termokemisk process som omvandlar kolhaltiga material, såsom alkaner, till en blandning av gaser, inklusive väte, kolmonoxid och koldioxid. Förgasning innebär att alkanen reagerar med ett förgasningsmedel, såsom luft, syre eller ånga, vid förhöjda temperaturer. Den totala förgasningsreaktionen för metan är:
CH4 + 2H2O -> CO2 + 4 H2
Valet av process för väteproduktion från alkaner beror på olika faktorer, inklusive det specifika alkanråvaran, önskad väterenhet, produktionsskala och ekonomiska överväganden.
