भाप सुधार: Difference between revisions

Revision as of 09:23, 25 November 2022

प्राकृतिक गैस के भाप सुधार के इनपुट और आउटपुट का चित्रण, हाइड्रोजन और CO . के उत्पादन की प्रक्रिया₂ ग्रीनहाउस गैस जिसे सीसीएस के साथ कैप्चर किया जा सकता है

भाप सुधार या भाप मीथेन सुधार (एसएमआर) पानी के साथ हाइड्रोकार्बन की प्रतिक्रिया से सिनगैस (हाइड्रोजन और कार्बन मोनोआक्साइड) के उत्पादन की एक विधि है। आमतौर पर प्राकृतिक गैस फीडस्टॉक है। इस प्रौद्योगिकी का मुख्य उद्देश्य हाइड्रोजन उत्पादन है। प्रतिक्रिया इस संतुलन द्वारा दर्शायी जाती है:^[1]

CH₄ + H₂O <=> CO + 3 H₂

प्रतिक्रिया दृढ़ता से एन्दोठेर्मिक (ΔHSR = 206 kJ/mol) है।

वाष्प सुधार द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को 'ग्रे हाइड्रोजन' कहा जाता है जब अपशिष्ट कार्बन मोनोऑक्साइड को वायुमंडल में छोड़ा जाता है और जब कार्बन मोनोऑक्साइड (ज्यादातर) कब्जा कर लिया जाता है और भूवैज्ञानिक रूप से संग्रहीत किया जाता है - कार्बन कैप्चर और स्टोरेज देखें। ज़ीरो कार्बन 'ग्रीन' हाइड्रोजन का उत्पादन थर्मोकेमिकल वाटर स्प्लिटिंग, सोलर थर्मल, लो- या ज़ीरो-कार्बन इलेक्ट्रिसिटी या वेस्ट हीट,^[2] या इलेक्ट्रोलिसिस, लो- या ज़ीरो-कार्बन इलेक्ट्रिसिटी का इस्तेमाल करके किया जाता है। शून्य कार्बन उत्सर्जन 'फ़िरोज़ा' हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस के एक-चरण मीथेन पायरोलिसिस द्वारा निर्मित होता है।)

प्राकृतिक गैस के भाप सुधार से दुनिया का अधिकांश हाइड्रोजन पैदा होता है। हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया उत्पादन और अन्य रसायनों के औद्योगिक संश्लेषण में होता है।^[3]

प्रतिक्रियाएं

विशेष रूप से निकेल-एल्यूमिना उत्प्रेरकों का उपयोग करते हुए भाप सुधार प्रतिक्रिया कैनेटीक्स का 1950 के दशक के बाद से विस्तार से अध्ययन किया गया है।^[4]^[5]^[6]

पूर्व-सुधार

एक विशिष्ट भाप सुधार संयंत्र के सामान्य प्रक्रिया प्रवाह का चित्रण। (पीएसए = दबाव स्विंग सोखना, एनजी = प्राकृतिक गैस)

प्री-रिफॉर्मिंग का उद्देश्य उच्च हाइड्रोकार्बन जैसे प्रोपेन, ब्यूटेन या मिट्टी का तेल कोमीथेन (CH₄) में तोड़ना है, जो डाउनस्ट्रीम में अधिक कुशल सुधार की अनुमति देता है।

भाप सुधार

नाम देने वाली प्रतिक्रिया स्टीम रिफॉर्मिंग (SR) प्रतिक्रिया है और समीकरण द्वारा व्यक्त की जाती है:

$[1]\qquad \mathrm {CH} _{4}+\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} \rightleftharpoons \mathrm {CO} +3\,\mathrm {H} _{2}\qquad \Delta H_{SR}=206\ \mathrm {kJ/mol}$

जल-गैस शिफ्ट प्रतिक्रिया (डब्ल्यूजीएसआर) के माध्यम से, अतिरिक्त हाइड्रोजन को समीकरण के अनुसार उत्पन्न कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ पानी की प्रतिक्रिया से छोड़ा जाता है [1]:

$[2]\qquad \mathrm {CO} +\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} \rightleftharpoons \mathrm {CO} _{2}+\mathrm {H} _{2}\qquad \Delta H_{WGSR}=-41\ \mathrm {kJ/mol}$

भाप सुधार प्रक्रियाओं के भीतर होने वाली कुछ अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं का अध्ययन किया गया है।^[5]^[6]आम तौर पर प्रत्यक्ष भाप सुधार (डीएसआर) प्रतिक्रिया भी शामिल है:

$[3]\qquad \mathrm {CH} _{4}+2\,\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} \rightleftharpoons \mathrm {CO} _{2}+4\,\mathrm {H} _{2}\qquad \Delta H_{DSR}=165\ \mathrm {kJ/mol}$

चूंकि ये प्रतिक्रियाएं अपने आप में अत्यधिक एंडोथर्मिक हैं (डब्ल्यूजीएसआर के अलावा, जो हल्के से एक्ज़ोथिर्मिक है), एक स्थिर तापमान बनाए रखने के लिए रिएक्टर में बड़ी मात्रा में गर्मी जोड़ने की आवश्यकता होती है। इष्टतम एसएमआर रिएक्टर संचालन की स्थिति 20-30 बार के मध्यम दबाव पर 800 डिग्री सेल्सियस से 900 डिग्री सेल्सियस के तापमान सीमा के भीतर होती है।^[7] भाप की अधिक मात्रा की आवश्यकता होती है, जिसे (दाढ़) भाप से कार्बन (एस/सी) अनुपात द्वारा व्यक्त किया जाता है। विशिष्ट एस/सी अनुपात मान 2.5:1 - 3:1 की सीमा के भीतर होते हैं।^[7]

औद्योगिक अभ्यास

विधि द्वारा वैश्विक हाइड्रोजन उत्पादन^[8]

प्रतिक्रिया मल्टीट्यूबुलर पैक्ड बेड रिएक्टरों में आयोजित की जाती है, प्लग फ्लो रिएक्टर श्रेणी का एक उपप्रकार। इन रिएक्टरों में लंबी और संकरी नलियों की एक श्रृंखला होती है ^[9] जो एक बड़ी औद्योगिक भट्टी के दहन कक्ष के भीतर स्थित होती हैं, जो ऑपरेशन के दौरान रिएक्टर को स्थिर तापमान पर रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती हैं। फर्नेस डिज़ाइन अलग-अलग होते हैं, बर्नर कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर उन्हें आमतौर पर वर्गीकृत किया जाता है: टॉप-फ़ायर, बॉटम-फ़ेयर और साइड-फ़ेयर। फोस्टर व्हीलर टैरेस वॉल रिफॉर्मर एक उल्लेखनीय डिजाइन है।

ट्यूबों के अंदर भाप और मीथेन के मिश्रण को निकेल उत्प्रेरक के संपर्क में रखा जाता है।^[9] उच्च सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात वाले उत्प्रेरक उच्च परिचालन तापमान के कारण प्रसार सीमाओं के कारण पसंद किए जाते हैं। इस्तेमाल किए गए ट्रिगर आकार के उदाहरणों में स्पोक व्हील, गियर व्हील और छिद्रित रिंग हैं (देखें: रास्चिग रिंग्स)। इसके अतिरिक्त, इन आकृतियों में कम दबाव होता है जो इस अनुप्रयोग के लिए फायदेमंद है।^[10]

प्राकृतिक गैस का भाप सुधार 65-75% कुशल है।^[11]

संयुक्त राज्य अमेरिका प्रति वर्ष लगभग 9-10 मिलियन टन हाइड्रोजन का उत्पादन करता है, ज्यादातर प्राकृतिक गैस के भाप सुधार के साथ।^[12] भाप सुधार से हाइड्रोजन का उपयोग करके अमोनिया का विश्वव्यापी उत्पादन 2018 में 144 मिलियन टन था।^[13] ऊर्जा की खपत 1920 में 100 जीजे/टन अमोनिया से घटकर 2019 तक 27 जीजे हो गई है।^[14]

विश्व स्तर पर, लगभग 50% हाइड्रोजन का उत्पादन भाप सुधार के माध्यम से होता है।^[8] यह वर्तमान में अपनी पूंजी लागत के मामले में उपलब्ध हाइड्रोजन उत्पादन के लिए सबसे कम खर्चीला तरीका है।^[15]

हाइड्रोजन उत्पादन को डीकार्बोनाइज करने के प्रयास में, उद्योग के भीतर कार्बन कैप्चर और स्टोरेज (सीसीएस) विधियों को लागू किया जा रहा है, जिसमें प्रक्रिया से उत्पादित CO₂ के 90% तक को हटाने की क्षमता है।^[15] फिर भी, इस तकनीक का कार्यान्वयन समस्याग्रस्त, महंगा है, और उत्पादित हाइड्रोजन की कीमत में काफी वृद्धि करता है। ^[15]^[16]

ऑटोथर्मल सुधार

ऑटोथर्मल रिफॉर्मिंग (एटीआर) सिनगैस बनाने के लिए मीथेन के साथ प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड या भाप का उपयोग करता है। प्रतिक्रिया एक एकल कक्ष में होती है जहां मीथेन आंशिक रूप से ऑक्सीकृत होता है। प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है। जब एटीआर कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करता है, तो एच₂:CO उत्पादन अनुपात 1:1 है; जब एटीआर भाप का उपयोग करता है, एच₂:CO का उत्पादन अनुपात 2.5:1 है। सिनगैस का आउटलेट तापमान 950-1100 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है और आउटलेट का दबाव 100 बार (इकाई) जितना अधिक हो सकता है।^[17] प्रतिक्रियाओं के अलावा [1] - [3], एटीआर निम्नलिखित प्रतिक्रिया का परिचय देता है:^[18]

$[4]\qquad \mathrm {CH} _{4}+0.5\,\mathrm {O} _{2}\rightleftharpoons \mathrm {CO} +2\,\mathrm {H} _{2}\qquad \Delta H_{R}=-24.5\ \mathrm {kJ/mol}$ एसएमआर और एटीआर के बीच मुख्य अंतर यह है कि एसएमआर केवल भाप बनाने के लिए गर्मी स्रोत के रूप में दहन के लिए हवा का उपयोग करता है, जबकि एटीआर शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग करता है। एटीआर का लाभ यह है कि एच₂:CO अनुपात विविध हो सकता है, जो विशेष उत्पादों के उत्पादन के लिए उपयोगी हो सकता है। एटीआर के भीतर होने वाली कुछ अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की एक्ज़ोथिर्मिक प्रकृति के कारण, प्रक्रिया अनिवार्य रूप से शून्य (ΔH = 0) की शुद्ध थैलेपी पर की जा सकती है।^[19]

आंशिक ऑक्सीकरण

आंशिक ऑक्सीकरण (पीओएक्स) तब होता है जब एक उप-स्टोइकोमेट्रिक ईंधन-वायु मिश्रण आंशिक रूप से हाइड्रोजन-समृद्ध सिनगैस बनाने वाले सुधारक में दहन होता है। POX आमतौर पर स्टीम रिफॉर्मिंग की तुलना में बहुत तेज होता है और इसके लिए एक छोटे रिएक्टर पोत की आवश्यकता होती है। POX समान ईंधन के भाप सुधार की तुलना में इनपुट ईंधन की प्रति यूनिट कम हाइड्रोजन का उत्पादन करता है।^[20]

छोटे पैमाने पर भाप सुधार

छोटे से मध्यम आकार के अनुप्रयोगों के लिए भाप सुधार संयंत्रों की पूंजीगत लागत को निषेधात्मक माना जाता है। इन विस्तृत सुविधाओं की लागत अच्छी तरह से कम नहीं होती है। पारंपरिक भाप सुधार संयंत्र 200 और 600 साई (14-40 बार) के बीच दबाव में 815 से 925 डिग्री सेल्सियस की सीमा में आउटलेट तापमान के साथ काम करते हैं।

दहन इंजन के लिए

गैस भड़कना और हवादार वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (वीओसी) अपतटीय उद्योग और तटवर्ती तेल और गैस उद्योग में ज्ञात समस्याएं हैं, क्योंकि दोनों वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों को छोड़ते हैं।^[21] दहन इंजनों के लिए सुधार अपशिष्ट गैसों को ऊर्जा के स्रोत में परिवर्तित करने के लिए भाप सुधार प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है।^[22] दहन इंजन के लिए सुधार भाप सुधार पर आधारित है, जहां कम गुणवत्ता वाले गैसों के गैर-मीथेन हाइड्रोकार्बन (NMHC s) को Syngas (H) में परिवर्तित किया जाता है।₂ + CO) और अंत में मीथेन (CH .) में₄), कार्बन डाइआक्साइड (CO .)₂) और हाइड्रोजन (H .)₂) - जिससे ईंधन गैस की गुणवत्ता (मीथेन संख्या) में सुधार होता है।^[23]

ईंधन कोशिकाओं के लिए

ईंधन कोशिकाओं के लिए फीडस्टॉक के रूप में हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए समान तकनीक पर आधारित बहुत छोटी इकाइयों के विकास में भी रुचि है।^[24] ईंधन कोशिकाओं की आपूर्ति के लिए छोटे पैमाने पर भाप सुधार इकाइयां वर्तमान में अनुसंधान और विकास का विषय हैं, आमतौर पर मेथनॉल के सुधार को शामिल किया जाता है, लेकिन अन्य ईंधन को भी प्रोपेन, पेट्रोल , रसोई गैस , डीजल ईंधन और इथेनॉल जैसे माना जा रहा है।^[25]^[26]

नुकसान

सुधारक- ईंधन-सेल प्रणाली पर अभी भी शोध किया जा रहा है, लेकिन निकट अवधि में, सिस्टम मौजूदा ईंधन, जैसे प्राकृतिक गैस या गैसोलीन या डीजल पर चलते रहेंगे। हालाँकि, इस बारे में एक सक्रिय बहस है कि क्या इन ईंधनों का उपयोग हाइड्रोजन बनाने के लिए फायदेमंद है जबकि ग्लोबल वार्मिंग एक मुद्दा है। जीवाश्म ईंधन सुधार वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन को समाप्त नहीं करता है, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करता है और दक्षता और ईंधन सेल विशेषताओं में वृद्धि के कारण पारंपरिक ईंधन के जलने की तुलना में कार्बन मोनोऑक्साइड उत्सर्जन को लगभग समाप्त कर देता है।^[27] हालांकि, वितरित रिलीज के बजाय कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई को एक बिंदु स्रोत में बदलकर, कार्बन कैप्चर और स्टोरेज एक संभावना बन जाती है, जो प्रक्रिया की लागत को जोड़ते हुए कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल में छोड़ने से रोकेगी।

जीवाश्म ईंधन में सुधार करके हाइड्रोजन उत्पादन की लागत उस पैमाने पर निर्भर करती है जिस पर यह किया जाता है, सुधारक की पूंजीगत लागत और इकाई की दक्षता, ताकि एक औद्योगिक में हाइड्रोजन के प्रति किलोग्राम केवल कुछ डॉलर खर्च हो सकें। पैमाने पर, यह ईंधन कोशिकाओं के लिए आवश्यक छोटे पैमाने पर अधिक महंगा हो सकता है।^[28]^{[self-published source?]}

ईंधन कोशिकाओं की आपूर्ति करने वाले सुधारकों के साथ चुनौतियां

इस तकनीक से जुड़ी कई चुनौतियाँ हैं:

सुधार प्रतिक्रिया उच्च तापमान पर होती है, जिससे इसे शुरू करना धीमा हो जाता है और महंगी उच्च तापमान सामग्री की आवश्यकता होती है।
ईंधन में गंधक यौगिक कुछ उत्प्रेरकों को जहर देंगे, जिससे इस प्रकार की प्रणाली को साधारण गैसोलीन से चलाना मुश्किल हो जाएगा। कुछ नई तकनीकों ने सल्फर-सहिष्णु उत्प्रेरकों के साथ इस चुनौती को पार कर लिया है।
भाप सुधार के दौरान उत्प्रेरक के निष्क्रिय होने का एक अन्य कारण कोकिंग भी होगा। उच्च प्रतिक्रिया तापमान, कम भाप-से-कार्बन अनुपात (एस/सी), और सल्फर युक्त वाणिज्यिक हाइड्रोकार्बन ईंधन की जटिल प्रकृति कोकिंग को विशेष रूप से अनुकूल बनाती है। ओलेफिन, आम तौर पर एथिलीन, और एरोमेटिक्स प्रसिद्ध कार्बन-अग्रदूत हैं, इसलिए भाप सुधार के दौरान उनके गठन को कम किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, कम अम्लता वाले उत्प्रेरकों को डीहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं को दबाने से कोकिंग के लिए कम प्रवण होने की सूचना मिली थी। एच₂एस, कार्बनिक सल्फर के सुधार में मुख्य उत्पाद, धातु-सल्फर बांड बनाने के लिए सभी संक्रमण धातु उत्प्रेरकों को बांध सकता है और बाद में सुधारक अभिकारकों के रसायन विज्ञान को रोककर उत्प्रेरक गतिविधि को कम कर सकता है। इस बीच, सोखने वाली सल्फर प्रजातियां उत्प्रेरक अम्लता को बढ़ाती हैं, और इसलिए अप्रत्यक्ष रूप से कोकिंग को बढ़ावा देती हैं। Rh और Pt जैसे कीमती धातु उत्प्रेरकों में Ni जैसे अन्य धातु उत्प्रेरकों की तुलना में थोक सल्फाइड बनाने की प्रवृत्ति कम होती है। धातु सल्फाइड बनाने के बजाय केवल रसायनयुक्त सल्फर द्वारा Rh और Pt में सल्फर विषाक्तता का खतरा कम होता है।^[29]
कम तापमान बहुलक ईंधन सेल झिल्ली को रिएक्टर द्वारा उत्पादित कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) द्वारा जहर दिया जा सकता है, जिससे जटिल सीओ-हटाने वाली प्रणालियों को शामिल करना आवश्यक हो जाता है। ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल (SOFC) और पिघले पिघला हुआ कार्बोनेट ईंधन सेल (MCFC) में यह समस्या नहीं है, लेकिन उच्च तापमान पर काम करते हैं, स्टार्ट-अप समय धीमा करते हैं, और महंगी सामग्री और भारी इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।
हाइड्रोजन उत्पाद की शुद्धता के आधार पर प्रक्रिया की थर्मोडायनामिक दक्षता 70% और 85% (कम ताप मूल्य) के बीच होती है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Liu, Ke; Song, Chunshan; Subramani, Velu, eds. (2009). हाइड्रोजन और सिनगैस उत्पादन और शोधन प्रौद्योगिकियां. doi:10.1002/9780470561256. ISBN 9780470561256.
↑ Safari, Farid; Dincer, Ibrahim (2020). "हाइड्रोजन उत्पादन के लिए थर्मोकेमिकल जल विभाजन चक्रों की समीक्षा और तुलनात्मक मूल्यांकन". Energy Conversion and Management. 205: 112182. doi:10.1016/j.enconman.2019.112182. S2CID 214089650.
↑ Crabtree, George W.; Dresselhaus, Mildred S.; Buchanan, Michelle V. (2004). हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था (PDF) (Technical report).
↑ Akers, W. W.; Camp, D. P. (1955). "मीथेन-भाप प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स". AIChE Journal (in English). 1 (4): 471–475. doi:10.1002/aic.690010415. ISSN 1547-5905.
↑ ^5.0 ^5.1 Xu, Jianguo; Froment, Gilbert F. (1989). "मीथेन स्टीम रिफॉर्मिंग, मीथेनेशन और वाटर-गैस शिफ्ट: I. आंतरिक कैनेटीक्स". AIChE Journal (in English). 35 (1): 88–96. doi:10.1002/aic.690350109. ISSN 1547-5905.
↑ ^6.0 ^6.1 Hou, Kaihu; Hughes, Ronald (2001-03-15). "एक Ni/α-Al2O उत्प्रेरक पर मीथेन भाप सुधार के कैनेटीक्स". Chemical Engineering Journal. FRONTIERS IN CHEMICAL REACTION ENGINEERING (in English). 82 (1): 311–328. doi:10.1016/S1385-8947(00)00367-3. ISSN 1385-8947.
↑ ^7.0 ^7.1 Speight, James G. (2020). भविष्य की रिफाइनरी (2nd ed.). Cambridge, MA: Gulf Professional Publishing. ISBN 978-0-12-816995-7. OCLC 1179046717.
↑ ^8.0 ^8.1 Dincer, Ibrahim; Acar, Canan (2015-09-14). "बेहतर स्थिरता के लिए हाइड्रोजन उत्पादन विधियों की समीक्षा और मूल्यांकन". International Journal of Hydrogen Energy (in English). 40 (34): 11096. doi:10.1016/j.ijhydene.2014.12.035. ISSN 0360-3199.
↑ ^9.0 ^9.1 Speight, James G. (2020). औद्योगिक हाइड्रोकार्बन प्रक्रियाओं की हैंडबुक (Second ed.). Cambridge, MA. ISBN 9780128099230. OCLC 1129385226.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
↑ Reimert, Rainer; Marschner, Friedemann; Renner, Hans-Joachim; Boll, Walter; Supp, Emil; Brejc, Miron; Liebner, Waldemar; Schaub, Georg (2011). "Gas Production, 2. Processes". उलमन का औद्योगिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश. doi:10.1002/14356007.o12_o01. ISBN 978-3-527-30673-2.
↑ "Hydrogen Production – Steam Methane Reforming (SMR)" (PDF), Hydrogen Fact Sheet, archived from the original (PDF) on 4 February 2006, retrieved 28 August 2014
↑ "माह मई 2018 का तथ्य: संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 10 मिलियन मीट्रिक टन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है". Energy.gov (in English).
↑ नाइट्रोजन (स्थिर) -अमोनिया (PDF) (Report). United States Geological Survey. January 2020.
↑ Ramskov, Jens (16 December 2019). "विज्ञान के शीर्ष 5 के विजेता: ऊर्जा अपशिष्ट के बिना हाइड्रोजन और मेथनॉल". Ingeniøren (in dansk).
↑ ^15.0 ^15.1 ^15.2 Velazquez Abad, A.; Dodds, P. E. (2017-01-01), "Production of Hydrogen", in Abraham, Martin A. (ed.), Encyclopedia of Sustainable Technologies (in English), Oxford: Elsevier, pp. 293–304, doi:10.1016/b978-0-12-409548-9.10117-4, ISBN 978-0-12-804792-7, retrieved 2021-11-16
↑ Abdulla, Ahmed; Hanna, Ryan; Schell, Kristen R; Babacan, Oytun; Victor, David G (29 December 2020). "अनुभवजन्य और विशेषज्ञ आकलन का उपयोग करके यू.एस. कार्बन कैप्चर और स्टोरेज में सफल और असफल निवेश की व्याख्या करना". Environmental Research Letters. 16 (1): 014036. doi:10.1088/1748-9326/abd19e. S2CID 234429781.
↑ Topsoe ATR
↑ Blumberg, Timo; Morosuk, Tatiana; Tsatsaronis, George (December 2017). "प्राकृतिक गैस से मेथनॉल उत्पादन के लिए संश्लेषण मार्गों का एक तुलनात्मक बाह्य आर्थिक मूल्यांकन". Applied Sciences (in English). 7 (12): 1213. doi:10.3390/app7121213.
↑ Semelsberger, T. A. (2009-01-01), "FUELS – HYDROGEN STORAGE | Chemical Carriers", in Garche, Jürgen (ed.), Encyclopedia of Electrochemical Power Sources (in English), Amsterdam: Elsevier, pp. 504–518, doi:10.1016/b978-044452745-5.00331-2, ISBN 978-0-444-52745-5, retrieved 2021-11-16
↑ "हाइड्रोजन उत्पादन: प्राकृतिक गैस सुधार".
↑ "वायुमंडलीय उत्सर्जन". Archived from the original on 2013-09-26.
↑ "Wärtsilä ने तेल उत्पादन गैस को ऊर्जा में बदलने के लिए GasReformer उत्पाद लॉन्च किया". Marine Insight. 18 March 2013. Archived from the original on 2015-05-11.
↑ "गैस इंजन प्लांट और गैस इंजन के ईंधन फीडिंग सिस्टम के संचालन की विधि".
↑ "जीवाश्म ईंधन प्रोसेसर". 2000-10-04.
↑ Wyszynski, Miroslaw L.; Megaritis, Thanos; Lehrle, Roy S. (2001). एग्जॉस्ट गैस फ्यूल रिफॉर्मिंग से हाइड्रोजन: ग्रीनर, लीनर और स्मूथ इंजन (PDF) (Technical report). Future Power Systems Group, The University of Birmingham.
↑ "आज आम तौर पर प्रयुक्त ईंधन सुधार". 2000-10-04.
↑ Fossil fuel reforming not eliminating any carbon dioxides
↑ Doty, F. David (2004). "हाइड्रोजन मूल्य अनुमानों पर एक यथार्थवादी नज़र". CiteSeerX 10.1.1.538.3537. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
↑ Zheng, Qinghe; Janke, Christiane; Farrauto, Robert (2014). "Rh-Pt उत्प्रेरक पर सल्फर युक्त डोडेकेन का भाप सुधार: उत्प्रेरक स्थिरता और कोक संरचना पर प्रक्रिया मापदंडों का प्रभाव". Applied Catalysis B: Environmental. 160–161: 525–533. doi:10.1016/j.apcatb.2014.05.044.

[1] Liu, Ke; Song, Chunshan; Subramani, Velu, eds. (2009). हाइड्रोजन और सिनगैस उत्पादन और शोधन प्रौद्योगिकियां. doi:10.1002/9780470561256. ISBN 9780470561256.

[2] Safari, Farid; Dincer, Ibrahim (2020). "हाइड्रोजन उत्पादन के लिए थर्मोकेमिकल जल विभाजन चक्रों की समीक्षा और तुलनात्मक मूल्यांकन". Energy Conversion and Management. 205: 112182. doi:10.1016/j.enconman.2019.112182. S2CID 214089650.

[3] Crabtree, George W.; Dresselhaus, Mildred S.; Buchanan, Michelle V. (2004). हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था (PDF) (Technical report).

[4] Akers, W. W.; Camp, D. P. (1955). "मीथेन-भाप प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स". AIChE Journal (in English). 1 (4): 471–475. doi:10.1002/aic.690010415. ISSN 1547-5905.

[:0-5] 5.0 ^5.1 Xu, Jianguo; Froment, Gilbert F. (1989). "मीथेन स्टीम रिफॉर्मिंग, मीथेनेशन और वाटर-गैस शिफ्ट: I. आंतरिक कैनेटीक्स". AIChE Journal (in English). 35 (1): 88–96. doi:10.1002/aic.690350109. ISSN 1547-5905.

[:1-6] 6.0 ^6.1 Hou, Kaihu; Hughes, Ronald (2001-03-15). "एक Ni/α-Al2O उत्प्रेरक पर मीथेन भाप सुधार के कैनेटीक्स". Chemical Engineering Journal. FRONTIERS IN CHEMICAL REACTION ENGINEERING (in English). 82 (1): 311–328. doi:10.1016/S1385-8947(00)00367-3. ISSN 1385-8947.

[:2-7] 7.0 ^7.1 Speight, James G. (2020). भविष्य की रिफाइनरी (2nd ed.). Cambridge, MA: Gulf Professional Publishing. ISBN 978-0-12-816995-7. OCLC 1179046717.

[:3-8] 8.0 ^8.1 Dincer, Ibrahim; Acar, Canan (2015-09-14). "बेहतर स्थिरता के लिए हाइड्रोजन उत्पादन विधियों की समीक्षा और मूल्यांकन". International Journal of Hydrogen Energy (in English). 40 (34): 11096. doi:10.1016/j.ijhydene.2014.12.035. ISSN 0360-3199.

[:4-9] 9.0 ^9.1 Speight, James G. (2020). औद्योगिक हाइड्रोकार्बन प्रक्रियाओं की हैंडबुक (Second ed.). Cambridge, MA. ISBN 9780128099230. OCLC 1129385226.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)

[10] Reimert, Rainer; Marschner, Friedemann; Renner, Hans-Joachim; Boll, Walter; Supp, Emil; Brejc, Miron; Liebner, Waldemar; Schaub, Georg (2011). "Gas Production, 2. Processes". उलमन का औद्योगिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश. doi:10.1002/14356007.o12_o01. ISBN 978-3-527-30673-2.

[11] "Hydrogen Production – Steam Methane Reforming (SMR)" (PDF), Hydrogen Fact Sheet, archived from the original (PDF) on 4 February 2006, retrieved 28 August 2014

[12] "माह मई 2018 का तथ्य: संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 10 मिलियन मीट्रिक टन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है". Energy.gov (in English).

[USGS-13] नाइट्रोजन (स्थिर) -अमोनिया (PDF) (Report). United States Geological Survey. January 2020.

[ram2019-14] Ramskov, Jens (16 December 2019). "विज्ञान के शीर्ष 5 के विजेता: ऊर्जा अपशिष्ट के बिना हाइड्रोजन और मेथनॉल". Ingeniøren (in dansk).

[:5-15] 15.0 ^15.1 ^15.2 Velazquez Abad, A.; Dodds, P. E. (2017-01-01), "Production of Hydrogen", in Abraham, Martin A. (ed.), Encyclopedia of Sustainable Technologies (in English), Oxford: Elsevier, pp. 293–304, doi:10.1016/b978-0-12-409548-9.10117-4, ISBN 978-0-12-804792-7, retrieved 2021-11-16

[16] Abdulla, Ahmed; Hanna, Ryan; Schell, Kristen R; Babacan, Oytun; Victor, David G (29 December 2020). "अनुभवजन्य और विशेषज्ञ आकलन का उपयोग करके यू.एस. कार्बन कैप्चर और स्टोरेज में सफल और असफल निवेश की व्याख्या करना". Environmental Research Letters. 16 (1): 014036. doi:10.1088/1748-9326/abd19e. S2CID 234429781.

[17] Topsoe ATR

[18] Blumberg, Timo; Morosuk, Tatiana; Tsatsaronis, George (December 2017). "प्राकृतिक गैस से मेथनॉल उत्पादन के लिए संश्लेषण मार्गों का एक तुलनात्मक बाह्य आर्थिक मूल्यांकन". Applied Sciences (in English). 7 (12): 1213. doi:10.3390/app7121213.

[19] Semelsberger, T. A. (2009-01-01), "FUELS – HYDROGEN STORAGE | Chemical Carriers", in Garche, Jürgen (ed.), Encyclopedia of Electrochemical Power Sources (in English), Amsterdam: Elsevier, pp. 504–518, doi:10.1016/b978-044452745-5.00331-2, ISBN 978-0-444-52745-5, retrieved 2021-11-16

[20] "हाइड्रोजन उत्पादन: प्राकृतिक गैस सुधार".

[21] "वायुमंडलीय उत्सर्जन". Archived from the original on 2013-09-26.

[22] "Wärtsilä ने तेल उत्पादन गैस को ऊर्जा में बदलने के लिए GasReformer उत्पाद लॉन्च किया". Marine Insight. 18 March 2013. Archived from the original on 2015-05-11.

[23] "गैस इंजन प्लांट और गैस इंजन के ईंधन फीडिंग सिस्टम के संचालन की विधि".

[24] "जीवाश्म ईंधन प्रोसेसर". 2000-10-04.

[25] Wyszynski, Miroslaw L.; Megaritis, Thanos; Lehrle, Roy S. (2001). एग्जॉस्ट गैस फ्यूल रिफॉर्मिंग से हाइड्रोजन: ग्रीनर, लीनर और स्मूथ इंजन (PDF) (Technical report). Future Power Systems Group, The University of Birmingham.

[26] "आज आम तौर पर प्रयुक्त ईंधन सुधार". 2000-10-04.

[27] Fossil fuel reforming not eliminating any carbon dioxides

[28] Doty, F. David (2004). "हाइड्रोजन मूल्य अनुमानों पर एक यथार्थवादी नज़र". CiteSeerX 10.1.1.538.3537. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)

[29] Zheng, Qinghe; Janke, Christiane; Farrauto, Robert (2014). "Rh-Pt उत्प्रेरक पर सल्फर युक्त डोडेकेन का भाप सुधार: उत्प्रेरक स्थिरता और कोक संरचना पर प्रक्रिया मापदंडों का प्रभाव". Applied Catalysis B: Environmental. 160–161: 525–533. doi:10.1016/j.apcatb.2014.05.044.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

@@ Line 38: / Line 38: @@
 प्राकृतिक गैस का भाप सुधार 65-75% कुशल है।<ref>{{citation|title=Hydrogen Production – Steam Methane Reforming (SMR)|url= https://www.amiqweb.es/app/download/9343795/6hydrogenproductionsteammethanereforming.pdf|work=Hydrogen Fact Sheet|archive-url=https://web.archive.org/web/20060204211916/http://www.getenergysmart.org/Files/HydrogenEducation/6HydrogenProductionSteamMethaneReforming.pdf|access-date=28 August 2014|archive-date=4 February 2006}}</ref>
-[[ संयुक्त राज्य अमेरिका | संयुक्त राज्य अमेरिका]] प्रति वर्ष 9-10 मिलियन टन हाइड्रोजन का उत्पादन करता है, ज्यादातर प्राकृतिक गैस के भाप सुधार के साथ।<ref>{{cite web|title=माह मई 2018 का तथ्य: संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 10 मिलियन मीट्रिक टन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है|url=https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fact-month-may-2018-10-million-metric-tons-hydrogen-produced-annually-united-states|website=Energy.gov|language=en}}</ref> भाप सुधार से प्राप्त हाइड्रोजन का उपयोग करते हुए दुनिया भर में अमोनिया का उत्पादन 2018 में 144 मिलियन टन था।<ref name="USGS">{{cite report|url=https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-nitrogen.pdf|title=नाइट्रोजन (स्थिर) -अमोनिया|date=January 2020|publisher=United States Geological Survey}}</ref> ऊर्जा की खपत 1920 में 100 GJ / टन अमोनिया से 2019 तक 27 GJ तक कम हो गई है।<ref name="ram2019">{{cite web|last1=Ramskov|first1=Jens|date=16 December 2019|title=विज्ञान के शीर्ष 5 के विजेता: ऊर्जा अपशिष्ट के बिना हाइड्रोजन और मेथनॉल|url=https://ing.dk/artikel/vinder-videnskabens-top-5-hydrogen-methanol-uden-energifraas-230864|website=[[Ingeniøren]]|language=da}}</ref>
-विश्व स्तर पर, लगभग 50% हाइड्रोजन का उत्पादन भाप सुधार के माध्यम से किया जाता है।<ref name=":3" />यह वर्तमान में अपनी पूंजीगत लागत के मामले में उपलब्ध हाइड्रोजन उत्पादन के लिए सबसे कम खर्चीला तरीका है।<ref name=":5">{{Citation|last1=Velazquez Abad|first1=A.|title=Production of Hydrogen|date=2017-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124095489101174|encyclopedia=Encyclopedia of Sustainable Technologies|pages=293–304|editor-last=Abraham|editor-first=Martin A.|place=Oxford|publisher=Elsevier|language=en|doi=10.1016/b978-0-12-409548-9.10117-4|isbn=978-0-12-804792-7|access-date=2021-11-16|last2=Dodds|first2=P. E.}}</ref>
-हाइड्रोजन उत्पादन को डीकार्बोनाइज करने के प्रयास में, कार्बन कैप्चर और स्टोरेज (सीसीएस) विधियों को उद्योग के भीतर लागू किया जा रहा है, जिसमें सीओ के 90% तक को हटाने की क्षमता है।<sub>2</sub> प्रक्रिया से उत्पादित।<ref name=":5" />इसके बावजूद, इस तकनीक का कार्यान्वयन समस्याग्रस्त, महंगा बना हुआ है, और उत्पादित हाइड्रोजन की कीमत में काफी वृद्धि करता है।<ref name=":5" /><ref>{{cite journal |last1=Abdulla |first1=Ahmed |last2=Hanna |first2=Ryan |last3=Schell |first3=Kristen R |last4=Babacan |first4=Oytun |last5=Victor |first5=David G |title=अनुभवजन्य और विशेषज्ञ आकलन का उपयोग करके यू.एस. कार्बन कैप्चर और स्टोरेज में सफल और असफल निवेश की व्याख्या करना|journal=Environmental Research Letters |date=29 December 2020 |volume=16 |issue=1 |page=014036 |doi=10.1088/1748-9326/abd19e |s2cid=234429781 |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abd19e}}</ref>
+[[ संयुक्त राज्य अमेरिका | संयुक्त राज्य अमेरिका]] प्रति वर्ष लगभग 9-10 मिलियन टन हाइड्रोजन का उत्पादन करता है, ज्यादातर प्राकृतिक गैस के भाप सुधार के साथ।<ref>{{cite web|title=माह मई 2018 का तथ्य: संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना 10 मिलियन मीट्रिक टन हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है|url=https://www.energy.gov/eere/fuelcells/fact-month-may-2018-10-million-metric-tons-hydrogen-produced-annually-united-states|website=Energy.gov|language=en}}</ref> भाप सुधार से हाइड्रोजन का उपयोग करके अमोनिया का विश्वव्यापी उत्पादन 2018 में 144 मिलियन टन था।<ref name="USGS">{{cite report|url=https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-nitrogen.pdf|title=नाइट्रोजन (स्थिर) -अमोनिया|date=January 2020|publisher=United States Geological Survey}}</ref> ऊर्जा की खपत 1920 में 100 जीजे/टन अमोनिया से घटकर 2019 तक 27 जीजे हो गई है।<ref name="ram2019">{{cite web|last1=Ramskov|first1=Jens|date=16 December 2019|title=विज्ञान के शीर्ष 5 के विजेता: ऊर्जा अपशिष्ट के बिना हाइड्रोजन और मेथनॉल|url=https://ing.dk/artikel/vinder-videnskabens-top-5-hydrogen-methanol-uden-energifraas-230864|website=[[Ingeniøren]]|language=da}}</ref>
+विश्व स्तर पर, लगभग 50% हाइड्रोजन का उत्पादन भाप सुधार के माध्यम से होता है।<ref name=":3" /> यह वर्तमान में अपनी पूंजी लागत के मामले में उपलब्ध हाइड्रोजन उत्पादन के लिए सबसे कम खर्चीला तरीका है।<ref name=":5">{{Citation|last1=Velazquez Abad|first1=A.|title=Production of Hydrogen|date=2017-01-01|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124095489101174|encyclopedia=Encyclopedia of Sustainable Technologies|pages=293–304|editor-last=Abraham|editor-first=Martin A.|place=Oxford|publisher=Elsevier|language=en|doi=10.1016/b978-0-12-409548-9.10117-4|isbn=978-0-12-804792-7|access-date=2021-11-16|last2=Dodds|first2=P. E.}}</ref>
+हाइड्रोजन उत्पादन को डीकार्बोनाइज करने के प्रयास में, उद्योग के भीतर कार्बन कैप्चर और स्टोरेज (सीसीएस) विधियों को लागू किया जा रहा है, जिसमें प्रक्रिया से उत्पादित CO<sub>2</sub> के 90% तक को हटाने की क्षमता है।<ref name=":5" /> फिर भी, इस तकनीक का कार्यान्वयन समस्याग्रस्त, महंगा है, और उत्पादित हाइड्रोजन की कीमत में काफी वृद्धि करता है। <ref name=":5" /><ref>{{cite journal |last1=Abdulla |first1=Ahmed |last2=Hanna |first2=Ryan |last3=Schell |first3=Kristen R |last4=Babacan |first4=Oytun |last5=Victor |first5=David G |title=अनुभवजन्य और विशेषज्ञ आकलन का उपयोग करके यू.एस. कार्बन कैप्चर और स्टोरेज में सफल और असफल निवेश की व्याख्या करना|journal=Environmental Research Letters |date=29 December 2020 |volume=16 |issue=1 |page=014036 |doi=10.1088/1748-9326/abd19e |s2cid=234429781 |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abd19e}}</ref>
 == ऑटोथर्मल सुधार ==
 ऑटोथर्मल रिफॉर्मिंग (एटीआर) सिनगैस बनाने के लिए मीथेन के साथ प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड या भाप का उपयोग करता है। प्रतिक्रिया एक एकल कक्ष में होती है जहां मीथेन आंशिक रूप से ऑक्सीकृत होता है। प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है। जब एटीआर कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करता है, तो एच<sub>2</sub>:CO उत्पादन अनुपात 1:1 है; जब एटीआर भाप का उपयोग करता है, एच<sub>2</sub>:CO का उत्पादन अनुपात 2.5:1 है। सिनगैस का आउटलेट तापमान 950-1100 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है और आउटलेट का दबाव 100 [[ बार (इकाई) ]] जितना अधिक हो सकता है।<ref>[http://www.topsoe.com/business_areas/methanol/Processes/AutothermalReforming.aspx Topsoe ATR]</ref>

v t e पर्यावरण प्रौद्योगिकी
उपयुक्त तकनीक स्वच्छ तकनीक पर्यावरण डिजाइन पर्यावरण प्रभाव आकलन सतत विकास स्थायी प्रौद्योगिकी
प्रदूषण	वायु प्रदूषण ( नियंत्रण फैलाव मॉडलिंग) औद्योगिक पारिस्थितिकी ठोस अपशिष्ट उपचार कचरे का प्रबंधन पानी (कृषि अपशिष्ट जल उपचार औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार मलजल प्रबंध अपशिष्ट-पानी उपचार प्रौद्योगिकियां जल शोधन)
स्थायी ऊर्जा	कुशल ऊर्जा उपयोग विद्युतीकरण ऊर्जा विकास ऊर्जा पुनःप्राप्ति ईंधन (वैकल्पिक ईंधन जैव ईंधन कार्बन-तटस्थ ईंधन हाइड्रोजन प्रौद्योगिकियां ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची नवीकरणीय ऊर्जा व्यावसायीकरण संक्रमण परिवहन (इलेक्ट्रिक वाहन हाइब्रिड वाहन)
संरक्षण	जन्म नियंत्रण बिल्डिंग ( हरा प्राकृतिक स्थाई वास्तुकला नया शहरीवाद नया शास्त्रीय) प्रकृति संरक्षण संरक्षण जीवविज्ञान इकोफोरेस्ट्री पर्यावरण आंदोलन पर्यावरणीय उपचार हरित संगणना भूमि पुनर्वास Permaculture रीसाइक्लिंग

Anonymous

Search

भाप सुधार: Difference between revisions

Namespaces

More

Page actions

Revision as of 09:23, 25 November 2022

Contents