Evaluación del desempeño de un catalizador de níquel/alúmina en distintas condiciones de operación para la producción de hidrógeno mediante reformado de metanol en fase acuosa (APR)

Resumen

El objetivo del proyecto de investigación fue determinar el efecto de la temperatura, concentración de metanol y cantidad de catalizador en la tasa de producción de hidrógeno por medio de un proceso de reformado en fase acuosa, utilizando un catalizador de níquel soportado en alúmina comercial.

El catalizador se sintetizó utilizando el método de impregnación insipiente, se calcinó y se redujo utilizando una corriente al 5 % de hidrógeno, con un flujo de 250x10^-3 l·min^-1, a 723.15 K (450 °C) por un periodo de 4 h. El catalizador sintetizado se caracterizó y se determinó el área superficial, cristalinidad, composición, así como se realizaron micrografías para comprobar su morfología.

Para el estudio del efecto de las variables en la taza de producción de hidrógeno se realizó un diseño experimental Taguchi L8, con tres variables y dos niveles: temperatura 473.15 K y 498.15 K, concentración de metanol 2% v/v y 6% v/v; y cantidad de catalizador 2,5 % m/m y 5 % m/m.

Se encontró que el catalizador utilizado presenta un área de 88 m²/g, con poca cristalinidad, considerándose amorfo, con un porcentaje de níquel cercano al 3 %, como se estableció. Con respecto al diseño estadístico se comprobó que solo la temperatura es significativa en la taza de producción de hidrógeno y que es mejor trabajar a 498.15 K, mientras que la concentración de metanol o cantidad de catalizador no son significativas.