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Grafik Chemie, chemische Elemente vor einer Chemieanlage bei Nacht

KATALYSATOREN UND CHEMISCHE SPEZIALITÄTEN

Katalysatoren im Reforming-Prozess

Reforming ist ein Prozess, bei dem Kohlenwasserstoffe (wie Erdgas, Propan/Butan oder Teere) in Synthesegas umgewandelt werden, das hauptsächlich aus Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO) besteht.

Dampfreformierung in der Chemie
Die Dampfreformierung ist ein großtechnisches Verfahren zur Herstellung von Synthesegas aus Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Erdgas (Steam Methane Reforming, SMR). Dabei werden die CH-Bindungen des Methanmoleküls (CH₄) und die OH-Bindungen des Wassermoleküls (H₂O) auf der Oberfläche eines Nickel-Katalysators, wie etwa ReforMax® 330, bei hohen Temperaturen zwischen 700 und 1000°C aktiviert. Die dadurch gebildeten aktiven Spezies reagieren an der Katalysatoroberfläche und erzeugen die Produkte CO und H₂.

Autotherme Reformierung
Durch den Einsatz von Sauerstoff (O₂) anstelle von Dampf kann ein Nickel-Katalysator wie ReforMax® 330 auch in der autothermen Reformierung verwendet werden. Dabei kann statt Erdgas auch Naphtha mit Dampf zu Synthesegas umgesetzt werden, wobei ein Prereforming-Katalysator wie ReforMax® 100 vorgeschaltet wird. In Ammoniakanlagen wird das nach der Dampfreformierung erhaltene Synthesegas mit zusätzlicher Luft in einer sekundären Reformierung und dem Katalysator ReforMax® 410 zu N₂-haltigem Synthesegas umgewandelt.

Endogas bei der Stahlherstellung
In der Stahlindustrie wird zur Oberflächenhärtung von Stahl ein N₂-haltiges Synthesegas, das sogenannte Endogas, erzeugt. Dies geschieht durch die partielle Oxidation von Erdgas mit Luft und dem Katalysator ReforMax® 117 in Endogas-Generatoren von Wärmebehandlungsöfen. Wird das Luft-zu-Erdgas-Verhältnis erhöht, entsteht mit dem gleichen Katalysator im unterstöchiometrischen Bereich ein exotherm erzeugtes Gas, das als Exogas bezeichnet wird.

Wasserstoff-Herstellung
Wasserstoff wird üblicherweise durch Dampfreformierung von Erdgas und anschließender CO-Konvertierung des Synthesegases erzeugt. An Orten ohne Zugang zu Erdgas kann Wasserstoff alternativ auch durch Dampfreformierung von Methanol mit dem Katalysator ReforMax® M hergestellt werden.

Neuerungen
Eine vielversprechende Alternative zur herkömmlichen Wasserstoffproduktion aus Erdgas ist der sogenannte Sorption-Enhanced Reforming-Prozess. Hierbei wird mit dem fluidisierbaren Dampfreformierungskatalysator C&CS #1050 in Kombination mit einem CO₂-Adsorbens Wasserstoff erzeugt – und das bei deutlich reduzierten CO₂-Emissionen