Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production

Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2008

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Kidakarn Sangduan
Other Authors: Amornchai Arpornwichanop
Format: Theses and Dissertations
Language:English
Published: Chulalongkorn University 2012
Subjects:
Online Access:http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19505
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Institution: Chulalongkorn University
Language: English
id th-cuir.19505
record_format dspace
spelling th-cuir.195052012-05-08T07:52:47Z Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production การวิเคราะห์กระบวนการรีฟอร์มมิงเอทานอลสำหรับการผลิตไฮโดรเจน Kidakarn Sangduan Amornchai Arpornwichanop Chulalongkorn University. Faculty of Engineering Hydrogen as fuel Catalytic reforming Ethanol Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2008 In this study, a thermodynamic analysis of steam reforming and autothermal reforming processes for the production of hydrogen from ethanol is performed. The aim is to determine optimal operating conditions for a hydrogen production system. Operational constraints, i.e., operating temperature and carbon formation, are taken into account. The simulation results on steam reforming and autothermal reforming show that feed stream with a high water-to-ethanol ratio is favorable for increasing hydrogen production and avoiding carbon deposition on catalyst. It is also found that at each water-to-ethanol ratio, there is an optimal temperature for steam reformer operation to provide the highest hydrogen yield. The carbon formation is favored at low operating temperatures and water-to-ethanol ratio. For autothermal reforming, a feed preheating temperature significantly affects oxygen-to-ethanol ratio; a higher preheating temperature can reduce the amount of oxygen required for preheating reactants and supplying endothermic reaction in the reformer under adiabatic condition. The carbon dioxide capture method using monoethanolamine (MEA) as solvent is studied in order to reduce carbon dioxide emission and purify hydrogen product. This process can purify hydrogen product stream from steam reforming system up to about 97 mol% ศึกษาการวิเคราะห์ทางเทอร์โมไดนามิคของกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ (steam reforming) และกระบวนการรีฟอร์มมิงแบบออโตเทอร์มัล (autothermal reforming) เพื่อการผลิตไฮโดรเจนจากเอทานอล โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะดำเนินงานที่เหมาะสมของระบบการผลิตไฮโดรเจน โดยคำนึงถึงเงื่อนไขของอุณหภูมิที่ใช้ในการดำเนินงานและการเกิดโค้ก ผลการจำลองกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำและกระบวนการรีฟอร์มมิงแบบออโตเทอร์มัล แสดงให้เห็นว่าสารป้อนที่มีอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลสูงจะช่วยเพิ่มการผลิตไฮโดรเจน และช่วยหลีกเลี่ยงการสะสมของโค้กบนตัวเร่งปฏิกิริยา และมีการพบด้วยว่าในแต่ละอัตราส่วนของน้ำ ต่อเอทานอลจะมีอุณหภูมิดำเนินงานที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ เพื่อให้ได้ไฮโดรเจนปริมาณสูงสุด ส่วนการเกิดโค้กจะเกิดได้ดีที่อุณหภูมิในการดำเนินงานและอัตราส่วนของน้ำต่อเอทานอลต่ำ สำหรับกระบวนการรีฟอร์มมิงแบบออโตเทอร์มัลนั้น อุณหภูมิในการให้ความร้อนแก่สารป้อนเป็นตัวแปรที่ส่งผลกระทบสำคัญต่ออัตราส่วนของออกซิเจนต่อเอทานอล อุณหภูมิในการให้ความร้อนแก่สารป้อนที่สูง สามารถลดปริมาณออกซิเจนที่ต้องการสำหรับการผลิตความร้อนแก่สารป้อน และปฏิกิริยาดูดความร้อนภายในเครื่องปฏิกรณ์ภายใต้สภาวะที่ระบบไม่มีการถ่ายเทความร้อนกับภายนอก กระบวนการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้มอนอเอทาโนลามีน (MEA) เป็นสารละลายได้รับการศึกษาเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเป็นการทำให้ผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจนมีความบริสุทธิ์ กระบวนการนี้สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจนที่ได้จากระบบรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำมีความบริสุทธิ์สูงถึง 97 เปอร์เซ็นต์โดยโมล 2012-05-08T07:52:46Z 2012-05-08T07:52:46Z 2008 Thesis http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19505 en Chulalongkorn University 1299001 bytes application/pdf application/pdf Chulalongkorn University
institution Chulalongkorn University
building Chulalongkorn University Library
country Thailand
collection Chulalongkorn University Intellectual Repository
language English
topic Hydrogen as fuel
Catalytic reforming
Ethanol
spellingShingle Hydrogen as fuel
Catalytic reforming
Ethanol
Kidakarn Sangduan
Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
description Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2008
author2 Amornchai Arpornwichanop
author_facet Amornchai Arpornwichanop
Kidakarn Sangduan
format Theses and Dissertations
author Kidakarn Sangduan
author_sort Kidakarn Sangduan
title Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
title_short Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
title_full Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
title_fullStr Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
title_full_unstemmed Analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
title_sort analysis of ethanol reforming process for hydrogen production
publisher Chulalongkorn University
publishDate 2012
url http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19505
_version_ 1681409517304152064