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Combined Steam Reforming of Methane and Formic Acid To Produce Syngas with an Adjustable H2:CO Ratio.
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-07-17 , DOI: 10.1021/acs.iecr.8b02443 Ahmadreza Rahbari 1 , Mahinder Ramdin 1 , Leo J P van den Broeke 1 , Thijs J H Vlugt 1
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-07-17 , DOI: 10.1021/acs.iecr.8b02443 Ahmadreza Rahbari 1 , Mahinder Ramdin 1 , Leo J P van den Broeke 1 , Thijs J H Vlugt 1
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Syngas is an important intermediate in the chemical process industry. It is used for the production of hydrocarbons, acetic acid, oxo-alcohols, and other chemicals. Depending on the target product and stoichiometry of the reaction, an optimum (molar) ratio between hydrogen and carbon monoxide (H2:CO) in the syngas is required. Different technologies are available to control the H2:CO molar ratio in the syngas. The combination of steam reforming of methane (SRM) and the water-gas shift (WGS) reaction is the most established approach for syngas production. In this work, to adjust the H2:CO ratio, we have considered formic acid (FA) as a source for both hydrogen and carbon monoxide. Using thermochemical equilibrium calculations, we show that the syngas composition can be controlled by cofeeding formic acid into the SRM process. The H2:CO molar ratio can be adjusted to a value between one and three by adjusting the concentration of FA in the reaction feed. At steam reforming conditions, typically above 900 K, FA can decompose to water and carbon monoxide and/or to hydrogen and carbon dioxide. Our results show that cofeeding FA into the SRM process can adjust the H2:CO molar ratio in a single step. This can potentially be an alternative to the WGS process.
中文翻译：
甲烷和甲酸的蒸汽重整组合生产具有可调节的H2：CO比率的合成气。
合成气是化学过程工业中的重要中间体。它用于生产碳氢化合物，乙酸，含氧醇和其他化学品。根据目标产物和反应的化学计量，需要合成气中氢气和一氧化碳之间的最佳（摩尔比）（H2：CO）。有多种技术可用于控制合成气中的H2：CO摩尔比。甲烷蒸汽重整（SRM）和水煤气变换（WGS）反应的结合是生产合成气最成熟的方法。在这项工作中，为了调整H2：CO的比例，我们考虑了甲酸（FA）作为氢和一氧化碳的来源。使用热化学平衡计算，我们表明可以通过将甲酸共同进料到SRM过程中来控制合成气的组成。H2：通过调节反应进料中FA的浓度，可以将CO的摩尔比调节为1-3。在蒸汽重整条件下，通常高于900 K，FA可以分解为水和一氧化碳和/或氢和二氧化碳。我们的结果表明，将FA共进料到SRM工艺中可以一步调节H2：CO摩尔比。这可能是WGS流程的替代方法。
更新日期：2018-07-31
中文翻译：
甲烷和甲酸的蒸汽重整组合生产具有可调节的H2：CO比率的合成气。
合成气是化学过程工业中的重要中间体。它用于生产碳氢化合物，乙酸，含氧醇和其他化学品。根据目标产物和反应的化学计量，需要合成气中氢气和一氧化碳之间的最佳（摩尔比）（H2：CO）。有多种技术可用于控制合成气中的H2：CO摩尔比。甲烷蒸汽重整（SRM）和水煤气变换（WGS）反应的结合是生产合成气最成熟的方法。在这项工作中，为了调整H2：CO的比例，我们考虑了甲酸（FA）作为氢和一氧化碳的来源。使用热化学平衡计算，我们表明可以通过将甲酸共同进料到SRM过程中来控制合成气的组成。H2：通过调节反应进料中FA的浓度，可以将CO的摩尔比调节为1-3。在蒸汽重整条件下，通常高于900 K，FA可以分解为水和一氧化碳和/或氢和二氧化碳。我们的结果表明，将FA共进料到SRM工艺中可以一步调节H2：CO摩尔比。这可能是WGS流程的替代方法。
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