De (petro)chemische industrie in Nederland neemt ongeveer een zesde deel van het totale energiegebruik voor zijn rekening. Een belangrijk deel hiervan wordt gebruikt om industriële waterstof te maken. Met behulp van een waterstofselectief membraan zou het productieproces voor waterstof veel energie-efficiënter uitgevoerd kunnen worden.
Aanleiding: grote efficiencyverliezen en recyclestromen
Industriële waterstof wordtt gemaakt in grootschalige reformers waarin methaan (aardgas) met stoom reageert tot waterstof en koolmonoxide. Daarna wordt de koolmonoxide met water in de watergasshift-reactie omgezet in kooldioxide en waterstof. Deze aaneenschakeling van reacties verloopt bij zeer hoge temperaturen van 850 tot 950 °C waardoor er grote efficiencyverliezen ontstaan. Om waterstof vervolgens van het verkregen gasmengsel te scheiden, zijn energie-intensieve scheidingstechnieken nodig. Vanwege de onvolledige omzetting brengt deze werkwijze grote recyclestromen met zich mee.
Project: waterstofselectief membraan energie-efficiënter
Via een waterstofselectief membraan zou het productieproces voor waterstof veel energie-efficiënter uitgevoerd kunnen worden. Waterstof wordt dan direct afgescheiden in de reactor waardoor het reactie-evenwicht op een gunstige wijze naar de productzijde verschoven wordt, zonder dat recyclestromen ontstaan. Het proces kan bovendien op een lager temperatuurniveau verlopen (550 tot 650 °C). Door al deze factoren is een significante energiebesparing haalbaar. Dit project ontwikkelde de waterstofmembraanreactor hiervoor. Deze moest zowel grootschalig als kleinschalig toegepast kunnen worden. Deze reactortechnologie kan ook gebruikt worden voor dehydrogenering (afsplitsen van waterstof) van bijvoorbeeld alkanen naar alkenen in de Nederlandse basischemie.
Voortbouwen op proof of principle
In een voorgaand project werd de proof of principle geleverd. Dit project moest de proof of concept en opleveren en een reactor met een waterstofproductie van 10 tot 15 Nm3/uur. De reactor kende een optimale warmtehuishouding, was compact en flexibel inzetbaar, en modulair op te schalen. De eerste implementatie vond plaats in de onsite supply -markt.
| Titel | Membraanreactor voor een energie-efficiënte industriële waterstofproductie en dehydrogeneringen |
| Penvoerder | ECN |
| Contactpersoon | Mevrouw ir. Y.C. van Delft |
| Adres | Postbus 1, 1755 ZG PETTEN |
| Telefoonnummer | 0224 - 56 81 78 |
| vandelft@ecn.nl | |
| Website | www.ecn.nl |
| Partners | Continental Engineers, Hygear BV, Universiteit Twente, Dechema Karl-Winnacker Instituut |
| Looptijd | 1 januari 2007 - 31 december 2008 |
| EOS-regeling | Lange Termijn |
| Projectnummer | LT05010 |
Geplaatst op:
04-09-2012
|
Gewijzigd op:
21-01-2013