چکيده
از ميان گزينه هاي مختلف انرژي، هيدروژن ميتواند بعنوان محتمل ترين سوخت سبز باشد كه تنها محصول احتراق آن آب و انرژي است و ضايعات زيست محيطي و اكولوژيكي ندارد. هيدروژن از خوراك هاي گوناگوني توليد مي شود از قبيل سوخت هاي فسيلي مثل گاز طبيعي، نفت، زغال سنگ و نيز از منابع تجديد پذير مثل بايومس (Biomass)، انرژي حاصل از خورشيد، باد، آب و انرژي هسته اي. توليد هيدروژن از منابع فسيلي شامل تكنولوژي هاي تبديل مثل ريفرمينگ (reforming) ، گازدار كردن(gasification) و پيروليز (pyrolysis) است اما ساير تكنولوژي هاي تبديل مثل الكتروليز (electrolysis) و فوتوليز (photolysis) هنگامي استفاده مي شود كه منبع توليد هيدروژن آب باشد. فرايندهاي مرسوم توليد گاز سنتز ميكند كه تركيبي از H2 و CO با نسبت مشخصي از H2/CO است كه اين نسبت تابعي از نوع خوراك و تكنولوژي تبديل است. ريفرمينگ هنگامي رخ مي دهد كه يك سوخت هيدروكربني يا الكلي به همراه بخار يا اكسيژن از يك بستر كاتاليستي در شرايط بهينه عملياتي عبور كند. بنا به مصرف بخار يا اكسيژن يا تركيبي از اين دو، تكنولوژي ريفرمينگ به ترتيب Steam Reforming، Partial Oxidation و Authothermal Reforming نامگذاري مي شود. در مقياس تجاري، هم اكنون تبديل گاز طبيعي به هيدروژن در حضور بخار آب متداولترين و به صرفه ترين روش صنعتي توليد هيدروژن است چرا كه گاز طبيعي حاوي بيش از 80 درصد متان است. در ريفرمينگ بخار معمولا فلزات نجيب و يا نيكل بعنوان فلز فعال در كاتاليست استفاده مي شود كه از اين بين نيكل بدليل هزينه اقتصادي كمتر بيشترين مصرف را دارد. عمر مفيد مطلوب كاتاليست تقريبا 50.000 ساعت در شرايط عمليات بطور پيوسته است. دماي بالاي فرآيند، غلظت H2S و نسبت بخار آب به متان و برخي عوامل ديگر باعث بروز مشكلاتي مانند سينترينگ كاتاليست، مسموميت گوگرد، نشست كربن در سطح كاتاليست (تشكيل كك)، اكسيداسيون نيكل، افزايش هزينه‌ها و افزايش نگراني‌هاي ايمني مي شود.
در اين مطالعه، جهت كسب آگاهي از پيشرفت هاي اخير در بهينه سازي كاتاليست هاي فرايند ريفرمينگ بخار متان (Steam Methane Reforming or SMR) مقالاتي بررسي و مطالب مفيدي فراهم آورده شده است.
