結構化催化劑可提高SMR效率和氫氣收率

據報道，蒸汽甲烷轉化（SMR）是吸熱反應，通常在裝有陶瓷顆粒催化劑的固定床反應器中進行。由于顆粒尺寸和隨機放置，反應器傳熱效率低。ZoneFlow反應器技術公司開發了結構化催化劑技術，可提高SMR效率并增加氫氣產量。該技術已開始在試驗裝置上進行中試，解決了傳統工藝主要傳熱效率低的問題。SMR反應器傳熱主要取決于原料氣撞擊管壁流體邊界層，但由于反應器中顆粒隨機堆積并且尺寸相對較大，反應器管中傳熱機制沒有優化。反應器內出現隨機氣體流動模式，反應器熱傳遞不理想，反應器內壓力下降，大量高溫甲烷蒸汽沿管壁繞過催化劑未能進行反應，導致結焦。ZoneFlow結構化催化劑具有精確設計的管道，可使甲烷接觸管壁，同時將壓降降至最低。管道幾何結構保持催化劑涂層套管與管壁連續接觸，是甲烷與催化劑接觸。ZoneFlow結構化催化劑傳熱效率提高了100%，同時保持了相同壓降，與傳統催化劑系統相比，預計ZoneFlow結構化催化劑產量將提高15%。ZoneFlow反應器技術公司中試裝置位于比利時Catholique de Louvain大學，項目于2021年底啟動，預計2022年年中將有初步測試結果。

ZoneFlow反應器技術公司近期宣布與Honeywell UOP簽署了聯合開發協議，共同開發該技術并商業化。ZoneFlow反應器技術公司可以為SMR新裝置節省投資，提高現有裝置產率，減少SMR蒸汽需求，同時將減少能源需求和二氧化碳排放。