蒸汽重整和自熱重整的關鍵區別在於，蒸汽重整利用碳氫化合物與水的反應，而自熱重整利用甲烷與氧氣、二氧化碳或蒸汽的反應形成合成氣。
重整器是在催化劑存在下由甲烷化學合成純氫氣的裝置。該裝置採用兩種主要反應：水蒸氣重整、自熱重整或部分氧化。工業上有許多不同的轉化爐，其中最常見的是自熱式轉化爐和蒸汽甲烷轉化爐。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是蒸汽重整
3. 什麼是自熱重整
4. 並列比較-表格形式的蒸汽重整與自熱重整
5. 摘要
什麼是蒸汽重整(steam reforming)？
水蒸氣重整是通過碳氫化合物與水的反應生產合成氣的技術。在這項技術中，最常見的原料是天然氣。重整反應的目的是生產純氫氣。合成氣是氫氣和二氧化碳的混合物。在該轉化爐中發生的反應如下：
CH4+H2O⇌CO+3H2
上述反應是高度吸熱的；它消耗周圍的能量。當所有的二氧化碳被釋放到大氣中時，通過這個轉化爐產生的氫氣被稱為“灰色氫氣”。當大部分二氧化碳被捕獲並儲存在地質上時，這種產品被命名為“藍色氫”。
圖01：蒸汽轉化法制氫
世界上大部分的氫氣是通過天然氣的蒸汽重整產生的。以這種方式產生的氫氣可用於氨和其他化學品的工業合成。該反應發生在具有高壓蒸汽混合物的重整容器中。在這裡，甲烷在鎳催化劑的作用下與蒸汽接觸。在選擇正確的催化劑時，重要的是使用具有高表面積體積比的催化劑，因為在高工作溫度下會出現擴散限制。我們可以使用的最常見的催化劑形狀包括輻條輪、齒輪和有孔的環。此外，這些形狀包括低壓降，這對該應用非常重要。
什麼是自熱轉化(autothermal reforming)？
自熱重整是一種氧氣、二氧化碳或蒸汽與甲烷反應生成合成氣的技術。這個反應發生在甲烷被部分氧化的單個反應室中。這個裝置中的反應是放熱的，因為氧化發生在這裡。我們可以把術語自熱重整稱為ATR。通常，當反應混合物中含有二氧化碳時，我們可以表示氫氣與一氧化碳的產品比為1:1。但是如果我們用蒸汽代替二氧化碳，那麼產品混合物中氫氣和一氧化碳的比例為2.5:1。轉化爐中發生的反應如下：
使用二氧化碳：
2CH4+O2+CO2⟶3H2+3CO+H2O
使用蒸汽；
4CH4+O2+2H2O⟶10H2+4CO
蒸汽重整(steam reforming)和自熱轉化(autothermal reforming)的區別
工業上有許多不同的轉化爐，其中自熱式轉化爐和蒸汽甲烷轉化爐是最常見的。蒸汽重整和自熱重整的關鍵區別在於，蒸汽重整利用碳氫化合物與水的反應，而自熱重整利用氧氣和二氧化碳或蒸汽與甲烷反應生成合成氣。此外，水蒸氣重整是吸熱反應，而自熱重整是放熱反應。
下面的信息圖表以表格形式總結了蒸汽重整和自熱重整的區別。
總結 - 蒸汽重整(steam reforming) vs. 自熱轉化(autothermal reforming)
重整器是在催化劑存在下由甲烷化學合成純氫氣的裝置。有兩種類型的裝置，如蒸汽轉化爐和自熱式轉化爐。蒸汽重整和自熱重整的關鍵區別在於，蒸汽重整利用碳氫化合物與水的反應，而自熱重整利用氧氣和二氧化碳或蒸汽與甲烷反應生成合成氣。
引用
1“自熱重整。”科學直接主題，可在這裡找到。
