Diseño de reactores para la producción y purificación de hidrógeno a partir de hidrocarburos y alcoholes

Abstract

En los últimos años, existe una demanda creciente de H2 impulsada por legislaciones más restrictivas en cuanto a contaminantes en combustibles (e.g., Ultra-Low Sulfur Diesel, ULSD) y a la generación de combustibles sintéticos a partir de gas natural (Gas to Liquids, GTL), biomasa (BTL) y carbón (CTL). Por su parte, el incremento esperado en la generación de potencia mediante celdas de combustible abre nuevas posibilidades para la generación distribuida de H2 en plantas de pequeña o mediana escala, tanto para aplicaciones estacionarias como móviles (automóviles eléctricos). A pesar de que habitualmente se refiere al H2 como un combustible renovable, más del 90 % del H2 producido en el mundo proviene del reformado de gas natural con vapor (NGSR), proceso altamente afianzado en la industria. A menores escalas, como en aplicaciones para celdas de combustible PEM, se ha preferido al metanol como materia prima para el reformado, entre otras razones porque reacciona a temperaturas sensiblemente menores (200-300 ºC)4 , lo que simplifica la integración energética del proceso. Sin embargo, el metanol también es un combustible de origen fósil, sintetizado industrialmente a partir de gas de síntesis obtenido por reformado de gas natural. En la última década se ha prestado una atención creciente a la investigación de procesos catalíticos para la producción de H2 o gas de síntesis a partir del reformado con vapor de etanol (ESR) 5-7. El bioetanol es un combustible renovable, de baja toxicidad y alta densidad energética, que se produce industrialmente en gran escala por fermentación de azúcar de caña, maíz o cereales.