REFORMADO DE METANO CON CO2 ASISTIDO CON MICROONDAS

• Autores: Beatriz Fidalgo Fernández
• Directores de la Tesis: J. Ángel Menéndez Díaz (dir. tes.), José Juan Pis Martínez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Oviedo ( España ) en 2010
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Rodriguez Garcia (presid.), María Belén Folgueras Díaz (secret.), Ana Arenillas de la Puente (voc.), María José Martín Sánchez (voc.), María Jesús Lazaro Elorri (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Electromagnetismo
      • Interacción de ondas electromagnéticas con la materia
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología químicas
      • Tecnología de catálisis
    • Tecnología electrónica
      • Dispositivos de microondas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  Digital CSIC 
• Resumen

  • El reformado de gas natural con vapor de agua usando catalizadores de níquel es el proceso industrial más extendido para la producción de gas de síntesis (H2 + CO) y subsecuentes productos, como hidrógeno, amoníaco o metanol. El reformado de metano con dióxido de carbono, o reformado seco, se considera una alternativa prometedora que permite potencialmente reducir las emisiones de CO2 y producir gas de síntesis con una relación H2/CO más adecuada para procesos posteriores. El principal inconveniente para su implementación industrial es que no existen catalizadores comerciales resistentes a los depósitos de carbono que se generan durante el reformado, por lo que se trabaja en el desarrollo de nuevos catalizadores y la introducción de cambios en el proceso que den lugar a conversiones elevadas y estables. El reformado de metano con CO2 asistido con microondas y utilizando catalizadores basados en carbono que se estudia en este trabajo se plantea como un proceso novedoso que combina las propiedades catalíticas y dieléctricas que tienen algunos materiales carbonosos con el calentamiento en microondas, el cual favorece la ocurrencia de reacciones catalíticas heterogéneas debido, entre otras cosas, a la generación de microplasmas. Bajo determinadas condiciones de operación, el reformado seco asistido con microondas puede ser considerado como una combinación de las reacciones de descomposición de CH4 y gasificación con CO2 de los depósitos carbonosos, permitiendo la regeneración continua de los centros activos. Temperaturas en el rango de 700 - 800 ºC y proporciones elevadas de CO2 en la alimentación, al menos 50 %, dan lugar a altas conversiones durante largos tiempos de operación. La utilización de un catalizador con buena actividad catalítica permite obtener elevadas conversiones operando con altos valores de velocidad espacial, lo que da lugar a altas producciones de gas de síntesis. De entre los catalizadores evaluados, los catalizadores mezcla física material carbonoso + catalizador metálico son los más adecuados para el reformado seco de metano asistido con microondas. El material carbonoso seleccionado debería ser microporoso y poseer buena reactividad con CO2, y Ni/alúmina es el catalizador metálico que ha mostrado mayor actividad catalítica. El valor de consumo energético para el proceso de reformado de metano con CO2 asistido con microondas, estimado en 4,6 kW¿h por m3 de H2, se considera prometedor en relación al consumo de la reacción de reformado de metano con vapor, por lo que el proceso podría llegar a ser competitivo tanto desde un punto de vista de conversión como de consumo energético.