Fuel processing reactors are design

Fuel processing reactors are designed to maximize hydrogen
production (Eqs. (1)–(6) and (10)–(12)) and minimize carbon
formation (Eqs. (7)–(9)) using appropriate operating conditions
(temperature, pressure residence time, etc.) and catalysts [10–
14,19,21]. Table 2 lists the minimum reaction temperatures
required for minimizing carbon formation, using iso-octane
reforming as an example.
2.1.1.1. Steam reforming. Fuel processing requires modest temperatures
(>180 8C for methanol, DME, and other oxygenated
hydrocarbons that can be readily activated, and >500 8C for most
conventional hydrocarbons) [10–14,19,21]. The catalysts can be
divided into two types: non-precious metal (typically nickel) and
precious metals from Group VIII elements (typically platinum or
rhodium based). Due to severe mass and heat transfer limitations,
conventional steam reformers are limited to an effectiveness factor
for the catalyst which is typically less than 5% [23]. Therefore,
kinetics and thus the activity of the catalyst are rarely the limiting
factors with conventional steam reformer reactors [12], so less
expensive nickel catalysts are used almost universally in industry.
The mass and heat transfer limitations have been shown to be
overcome by employing microchannel-based reactors, enabling
intrinsic kinetics of steam reforming to be exploited [11,24]. In
these systems, the noble Group VIII metals, particularly Rh [25],
are preferred since they exhibit much higher specific activities
than nickel catalysts [12,26,27]. However, the high cost of Rh is
driving some researchers to develop alternative catalysts such as
Co-based catalysts [28,29]. Intermediate and high temperatures
required for steam reforming may promote carbon formation, and
steam to carbon ratios (2.5 or higher) higher than stoichiometry
are required to gasify coke when a nickel-based catalyst is used.
Coke formation is much less over the noble Group VIII metals.
Promoters, such as magnesia or potassium or other alkaline
components, are added to the catalyst support to minimize the
coke formation [30]. Steam reforming is commonly used in
industry for the production of hydrogen from methane where high
thermal efficiencies of up to approximately 85%, based on the
higher heating values, have been achieved [31].
2.1.1.2. Partial oxidation. Partial oxidation (POX) of hydrocarbons
and catalytic partial oxidation (CPOX) of hydrocarbons have
been proposed for use in hydrogen production for automobile fuel
cells and some commercial applications [32–35]. The non-catalytic
partial oxidationofhydrocarbons inthe presence of oxygen typically
occurs with flame temperatures of 1300–1500 8C to ensure
complete conversion and to reduce carbon or, in this case, soot
formation [12]. Catalysts can be added to the partial oxidation
system to lower the operating temperatures. However, it is
proving hard to control temperature because of coke and hot spot
formation due to the exothermic nature of the reactions [13,21,32–
35]. For natural gas conversion, the catalysts are typically based on
Ni or Rh; however, nickel has a strong tendency to coke and Rh cost

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เตาปฏิกรณ์แปรรูปเชื้อเพลิงถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มไฮโดรเจน
ผลิต (Eqs (1)–(6) และ (10)–(12)) และลดคาร์บอน
ก่อ (Eqs (7)–(9)) ที่ใช้ปฏิบัติการที่เหมาะสมเงื่อนไข
(อุณหภูมิ ความดันเวลาเรสซิเดนซ์ ฯลฯ) และสิ่งที่ส่งเสริม [10 –
14, 19, 21] ตารางที่ 2 แสดงอุณหภูมิต่ำปฏิกิริยา
จำเป็นสำหรับการลดคาร์บอนก่อ ใช้ iso octane
ปฏิรูปเป็นตัวอย่าง
2.11.1. ไอปฏิรูป ประมวลผลเชื้อเพลิงต้องเจียมเนื้อเจียมตัวอุณหภูมิ
(> 8C 180 สำหรับเมทานอล DME และอื่น ๆ oxygenated
ไฮโดรคาร์บอนที่สามารถพร้อมเรียกใช้ และ > 8C 500 สำหรับส่วนใหญ่
ไฮโดรคาร์บอนธรรมดา) [10-14,19,21] สิ่งที่ส่งเสริมสามารถ
แบ่งออกเป็นสองชนิด: ไม่โลหะ (โดยปกตินิกเกิล) และ
โลหะมีค่าจากองค์ประกอบกลุ่ม VIII (โดยทั่วไปแพลตตินั่ม หรือ
โรเดียมตาม) มวลชนอย่างรุนแรงและข้อจำกัดการถ่ายโอนความร้อน,
ปฏิรูปอบไอน้ำทั่วไปมีจำกัดเป็นปัจจัยประสิทธิภาพ
สำหรับเศษที่น้อยกว่า 5% [23] ดังนั้น,
จลนพลศาสตร์ และการเศษไม่ค่อยจะจำกัด
ปัจจัย ด้วยปกติไอนักปฏิรูปเตาปฏิกรณ์ [12], ดังนั้นน้อย
นิกเกิลแพงสิ่งที่ส่งเสริมจะใช้แพร่หลายเกือบจะในอุตสาหกรรม
จำกัดการถ่ายโอนมวลและความร้อนได้ถูกแสดงให้
เอาชนะ โดยใช้ microchannel ใช้เตาปฏิกรณ์ การเปิดใช้งาน
intrinsic จลนพลศาสตร์ของการปฏิรูปเพื่อให้ไอน้ำสามารถ [11,24] ใน
ระบบเหล่านี้ โลหะกลุ่ม VIII โนเบิล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Rh [25],
เป็นที่ต้องการเนื่องจากพวกเขาแสดงกิจกรรมเฉพาะสูงมาก
กว่าสิ่งที่ส่งเสริมนิกเกิล [12,26,27] อย่างไรก็ตาม เป็นค่าใช้จ่ายสูงของ Rh
บางวิจัยพัฒนาสิ่งอื่นที่ส่งเสริมเช่นขับรถ
บริษัทตามสิ่งที่ส่งเสริม [28,29] อุณหภูมิปานกลาง และสูง
จำเป็นสำหรับงด้วยไอน้ำอาจส่งเสริมการก่อตัวของคาร์บอน และ
ไอกับอัตราส่วนของคาร์บอน (2.5 หรือสูงกว่า) สูงกว่า stoichiometry
ต้อง gasify โค้กใช้ catalyst ที่ใช้นิกเกิล
โค้กก่อตัวเป็นมากน้อยกว่าโนเบิล VIII กลุ่มโลหะการ
ก่อ เช่น magnesia หรือโพแทสเซียม หรืออื่น ๆ ด่าง
มีเพิ่มส่วนประกอบ การสนับสนุนเศษเพื่อลดการ
โค้กก่อ [30] งด้วยไอน้ำใช้ทั่วไปใน
อุตสาหกรรมสำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากมีเทนสูง
ประสิทธิภาพความร้อนสูงสุดประมาณ 85% ตาม
สูงค่าความร้อน เคยทำได้ [31]
2.1.1.2 ออกซิเดชันบางส่วน ออกซิเดชันบางส่วน (POX) ของไฮโดรคาร์บอน
และมีตัวเร่งปฏิกิริยาบางส่วนเกิดออกซิเดชัน (CPOX) ของสารไฮโดรคาร์บอน
ถูกเสนอสำหรับใช้ในการผลิตไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์เชื้อเพลิง
เซลล์และบางโปรแกรมประยุกต์เชิงพาณิชย์ [32 – 35] ที่ไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยา
oxidationofhydrocarbons บางส่วนในต่อหน้าของออกซิเจนโดยปกติ
เกิด มีอุณหภูมิเปลวไฟของ 1300 – 1500 8 C ให้
ทำการแปลง และ การลดคาร์บอน ฟุ้งในกรณีนี้
ก่อ [12] สามารถเพิ่มสิ่งที่ส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันบางส่วน
ระบบลดอุณหภูมิได้ อย่างไรก็ตาม เป็น
พิสูจน์ยากที่จะควบคุมอุณหภูมิเนื่องจากโค้กและฮอตสปอต
ก่อตัวเนื่องจาก exothermic ของปฏิกิริยาที่ [13,21,32-
35] สำหรับการแปลงก๊าซธรรมชาติ สิ่งที่ส่งเสริมการเป็นปกติตาม
Ni หรือ Rh อย่างไรก็ตาม นิกเกิลมีแนวโน้มแข็งแกร่งโค้กและทุน Rh

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การประมวลผลน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มไฮโดรเจน
ผลิต (สม (1.) - (6) และ (10) - (12)) และลดคาร์บอน
ก่อตัว (สม (7) - (9).) โดยใช้สภาพการดำเนินงานที่เหมาะสม
(อุณหภูมิ เวลาความดันที่อยู่อาศัยและอื่น ๆ ) และตัวเร่งปฏิกิริยา [10
14,19,21] ตารางที่ 2 แสดงปฏิกิริยาอุณหภูมิต่ำสุด
ที่จำเป็นสำหรับการสร้างคาร์บอนลดใช้ iso-ออกเทน
การปฏิรูปเป็นตัวอย่าง
2.1.1.1 อบไอน้ำปฏิรูป การประมวลผลน้ำมันเชื้อเพลิงต้องใช้อุณหภูมิที่เจียมเนื้อเจียมตัว
(> 180 8C สำหรับเมทานอล, DME และออกซิเจนอื่น ๆ
ไฮโดรคาร์บอนที่สามารถใช้งานได้อย่างง่ายดายและ> 500 8C มากที่สุด
ไฮโดรคาร์บอนทั่วไป) [10-14,19,21] ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถ
แบ่งออกเป็นสองประเภทโลหะมีค่า (โดยทั่วไปนิกเกิล) และ
โลหะมีค่าจากองค์ประกอบกลุ่ม VIII (ปกติแพลทินัมหรือ
โรเดียม based) เนื่องจากมวลและการถ่ายเทความร้อนข้อ จำกัด อย่างรุนแรง
ปฏิรูปอบไอน้ำแบบเดิมจะถูก จำกัด ให้ปัจจัยที่มีประสิทธิภาพ
สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งโดยปกติจะน้อยกว่า 5% [23] ดังนั้น
จลนศาสตร์และทำให้การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ค่อย จำกัด
ปัจจัยที่มีการชุมนุมเครื่องปฏิกรณ์ปฏิรูปอบไอน้ำ [12] ดังนั้นน้อยกว่า
ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลมีราคาแพงจะมีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม
จำนวนมากและข้อ จำกัด ของการถ่ายเทความร้อนได้รับการแสดงที่จะ
เอาชนะโดยการ ช่องเล็กที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ทำให้
จลนศาสตร์ที่แท้จริงของการปฏิรูปไอน้ำที่จะใช้ประโยชน์ [11,24] ใน
ระบบเหล่านี้สูงส่งโลหะกลุ่ม VIII โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Rh [25]
เป็นที่ต้องการเนื่องจากพวกเขาแสดงที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นกิจกรรม
กว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล [12,26,27] แต่ค่าใช้จ่ายสูงของ Rh จะ
ขับรถนักวิจัยบางคนในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาทางเลือกเช่น
ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมตาม [28,29] อุณหภูมิระดับกลางและสูง
ที่จำเป็นสำหรับการอบไอน้ำปฏิรูปอาจส่งเสริมการสะสมคาร์บอนและ
ไอน้ำให้กับอัตราส่วนคาร์บอน (2.5 หรือสูงกว่า) สูงกว่าปริมาณสัมพันธ์
จะต้องเป็นก๊าซโค้กเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลตามที่ใช้ใน
การก่อโค้กมีมากน้อยกว่ากลุ่มขุนนาง โลหะ VIII
โปรโมเตอร์เช่นผงขาวหรือโพแทสเซียมหรือด่างอื่น ๆ
ส่วนประกอบมีการเพิ่มการสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อลดการ
ก่อตัวของโค้ก [30] อบไอน้ำปฏิรูปเป็นที่นิยมใช้ใน
อุตสาหกรรมการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซมีเทนที่สูง
ที่มีประสิทธิภาพความร้อนได้ถึงประมาณ 85% ขึ้นอยู่กับ
ค่าความร้อนที่สูงขึ้นได้รับการประสบความสำเร็จ [31]
2.1.1.2 ออกซิเดชันบางส่วน ออกซิเดชันบางส่วน (โรคฝี) ของสารไฮโดรคาร์บอน
และตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วน (CPOX) ของสารไฮโดรคาร์บอนที่ได้
รับการเสนอชื่อเพื่อใช้ในการผลิตไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงรถยนต์
เซลล์และการใช้งานเชิงพาณิชย์บางส่วน [32-35] ไม่ใช่ปัจจัย
oxidationofhydrocarbons บางส่วน inthe การปรากฏตัวของออกซิเจนโดยปกติจะ
เกิดขึ้นกับอุณหภูมิเปลว 1300-1500 8C เพื่อให้แน่ใจว่า
การแปลงที่สมบูรณ์และเพื่อลดคาร์บอนหรือในกรณีนี้เขม่า
สร้าง [12] ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถเพิ่มการเกิดออกซิเดชันบางส่วน
ของระบบเพื่อลดอุณหภูมิในการดำเนินงาน แต่ก็เป็นที่
พิสูจน์ยากที่จะควบคุมอุณหภูมิเพราะโค้กและจุดร้อน
ก่อตัวเพราะธรรมชาติของปฏิกิริยาคายความร้อน [13,21,32-
35] สำหรับการแปลงก๊าซธรรมชาติตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นไปตามปกติใน
Ni หรือ Rh; อย่างไรก็ตามนิกเกิลมีแนวโน้มที่แข็งแกร่งในการโค้กและค่าใช้จ่าย Rh

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครื่องปฏิกรณ์แปรรูปเชื้อเพลิงถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มการผลิตไฮโดรเจน
( EQS . ( 1 ) – ( 6 ) และ ( 10 ) และ ( 12 ) ) และลดการเกิดคาร์บอน
( EQS . ( 7 ) และ ( 9 ) การใช้ที่เหมาะสมเงื่อนไข
( อุณหภูมิ ความดัน เวลาที่อยู่ , ฯลฯ ) และตัวเร่งปฏิกิริยา (
14,19,21 [ 10 ] ตารางที่ 2 แสดงอุณหภูมิของปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับการลดการเกิดคาร์บอนต่ำสุด

รีเทน ใช้ ISO เป็นตัวอย่าง
2.1 .1.1 . ธปทไอน้ำ . แปรรูปเชื้อเพลิงต้องเจียมเนื้อเจียมตัวอุณหภูมิ
( > 180 8C สำหรับเมทานอล , DME , และอื่น ๆ oxygenated
ไฮโดรคาร์บอนที่สามารถพร้อมเปิดใช้งาน และ 500 8C ที่สุด
ปกติไฮโดรคาร์บอน ) – 14,19,21 [ 10 ] ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถ
แบ่งออกเป็นสองประเภท : โลหะไม่มีค่า ( โดยปกตินิกเกิล ) และ
โลหะมีค่าจากองค์ประกอบที่ 8 กลุ่ม ( โดยปกติหรือโรเดียมแพลทินัม
ตาม )เนื่องจากมวลที่รุนแรงและข้อจำกัดที่ถ่ายโอนความร้อน
ปกติไอปฏิรูป จํากัด เป็นปัจจัยประสิทธิภาพ
สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งโดยปกติจะน้อยกว่า 5% [ 23 ] ดังนั้น
จลนพลศาสตร์และความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจึงไม่ค่อยจำกัด
ปัจจัยตามปกติปฏิรูปไอน้ำเตาปฏิกรณ์ [ 12 ] ดังนั้น น้อยราคาแพง จะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล

เกือบทุกแห่งในอุตสาหกรรมมวลและข้อจำกัดการโอนความร้อนได้รับการแสดงที่จะเอาชนะโดยการใช้เครื่องปฏิกรณ์ Microchannel

ซึ่งจลนศาสตร์ในปฏิรูปด้วยไอน้ำเพื่อใช้ประโยชน์ [ 11,24 ] ใน
ระบบเหล่านี้โนเบิลกรุ๊ป 8 โลหะ โดยเฉพาะความชื้นสัมพัทธ์ [ 25 ] ,
เป็นที่ต้องการเพราะพวกเขามีสูงมากโดยเฉพาะกิจกรรมมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล
[ 12,26,27 ] อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายสูงของ Rh เป็น
ขับรถบางวิจัยพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา Co ตามทางเลือกเช่น
[ 28,29 ] กลางและอุณหภูมิสูง
ต้องปฏิรูปไอน้ำอาจส่งเสริมการเกิดคาร์บอนและ
ไออัตราส่วนคาร์บอน (  2.5 หรือสูงกว่า ) สูงกว่าปริมาณสัมพันธ์
จะต้อง gasify โค้กเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลที่ใช้ การพัฒนา
โค้กมากน้อยกว่าขุนนางกลุ่ม 8
โปรโมเตอร์ , โลหะเช่น แมกนีเซีย หรือโปตัสเซียม หรือส่วนประกอบของด่าง
อื่น มีการเพิ่มการสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อลดการเกิดโค้ก
[ 30 ] ธปทไอน้ำเป็นที่นิยมใช้ใน
อุตสาหกรรมสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากก๊าซมีเทนที่สูง
ประสิทธิภาพทางความร้อนของได้ถึงประมาณ 85% ตาม
ค่าความร้อนสูงได้สำเร็จ [ 31 ] .
2.1.1.2 . ปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วน ( ฝี ) ของปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนและค่า

( cpox ) ของไฮโดรคาร์บอนได้ถูกเสนอเพื่อใช้ในการผลิตไฮโดรเจนสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง
รถยนต์และใช้งานเชิงพาณิชย์ [ 32 - 35 ] ไม่มีการปรากฏตัวของออกซิเจนในบางส่วน oxidationofhydrocarbons

ปกติเกิดขึ้นด้วยเปลวไฟอุณหภูมิ 1300 - 1500 8C ให้
ที่สมบูรณ์แปลงและลดคาร์บอน หรือ ในกรณีนี้ การเกิดเขม่าควัน
[ 12 ] ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเพิ่มระบบออกซิเดชัน
บางส่วนเพื่อลดอุณหภูมิ . แต่มันพิสูจน์ยากที่จะควบคุมอุณหภูมิ

เพราะโค้กและการพัฒนาจุดที่ร้อนเนื่องจากธรรมชาติของปฏิกิริยาคายความร้อน 13,21,32 –
[ 35 ] สำหรับการแปลงก๊าซธรรมชาติ ซึ่งโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับ
ฉันหรือ Rh ;อย่างไรก็ตามนิกเกิลมีแนวโน้มแข็งแกร่ง โค้ก และความชื้นสัมพัทธ์ ค่าใช้จ่าย