Análisis del equilibrio termodinámico en procesos de reformado de metano con vapor, CO2 yO 2

Abstract

Se realizó un análisis del equilibrio químico para el reformado de CH4 con CO2,H 2OyO 2, incluyendo 11 reacciones posibles.Las composiciones de equilibrio fueron calculadas usando el modelo de minimización de la energía libre de Gibbs del simulador comercial Simcsi PRO/II. El análisis fue realizado a la relación molar CH4/O2=2, variando las relaciones CH4/CO2 y CH 4/H2O de la alimentación, para determinar los cambios de la conversión y relación H2/CO entre 600 y 1000°C.La conversión de CH4 y CO 2 aumenta al aumentar la temperatura,la conversión de H2O presento un máximo a una temperatura definida.El efecto de la composición de la mezcla inicial es más notable a menor temperatura, particularmente para la conversión de CO2y la conversión de H2O. Es posible lograr 100% de conversión de CH4, y máximos de 61% de conversión de CO2 para el sistema sin H2O, y 25% de conversión de H2O en el sistema sin CO2. La relación H2/CO disminuye al aumentar la temperatura, con valores mayores para los sistemas con mayor proporción de agua alimentada. La validación del modelo con datos reportados en la literatura produce desviaciones menores a 5% y provee los máximos valores de conversión esperados.