SCI和EI收录∣中国化工学会会刊

• PROCESS AND PRODUCT TECHNOLOGY • Previous Articles     Next Articles

Operation Conditions Optimization of Hydrogen Production by
Propane Autothermal Reforming for PEMFC Application

LIU Zhixianga; MAO Zongqianga; XU Jingminga; Natascha Hess-Mohrb; Volkmar M.Schmidtb   

  1. a Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China 
    b Institute of Electrochemical Process Engineering Mannheim University of Applied Sciences, 68163 Mannheim, Germany 
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-04-28 Published:2006-04-28
  • Contact: MAO Zongqiang

用于PEMFC的丙烷自热重整制氢操作条件优化研究

刘志祥a; 毛宗强a; 徐景明a; Natascha Hess-Mohrb; Volkmar M.Schmidtb   

  1. Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China
    b Institute of Electrochemical Process Engineering Mannheim University of Applied Sciences, 68163 Mannheim, Germany
  • 通讯作者: 毛宗强

Abstract: Autothermal reforming (ATR) is one of the leading methods for hydrogen production from hydrocarbons. Liquefied petroleum gas, with propane as the main component, is a promising fuel for on-board hydrogen producing systems in fuel cell vehicles and for domestic fuel cell power generation devices. In this article, propane ATR process is studied and operation conditions are optimized with PRO/Ⅱ® from SIMSCI for proton exchange membrane fuel cell application. In the ATR system including water gas shift and preferential oxidation, heat in the hot streams and cold streams is controlled to be in balance. Different operation conditions are studied and drawn in contour plots. The region for ATR reforming with the highest efficiency can thus be identified. One operation point was chosen with the following process parameters: feed temperature for the ATR reactor is 425℃, steam to carbon ratio S/C is 2.08, air stoichiometry is 0.256. Thermal efficiency for the integrated system is calculated to be as high as 84.0 % with 38.27 % H2 and 3.2μl•L-1 CO in the product gas.

Key words: hydrogen production, autothermal reforming, fuel cell, propane

摘要: Autothermal reforming (ATR) is one of the leading methods for hydrogen production from hydrocarbons. Liquefied petroleum gas, with propane as the main component, is a promising fuel for on-board hydrogen producing systems in fuel cell vehicles and for domestic fuel cell power generation devices. In this article, propane ATR process is studied and operation conditions are optimized with PRO/Ⅱ® from SIMSCI for proton exchange membrane fuel cell application. In the ATR system including water gas shift and preferential oxidation, heat in the hot streams and cold streams is controlled to be in balance. Different operation conditions are studied and drawn in contour plots. The region for ATR reforming with the highest efficiency can thus be identified. One operation point was chosen with the following process parameters: feed temperature for the ATR reactor is 425℃, steam to carbon ratio S/C is 2.08, air stoichiometry is 0.256. Thermal efficiency for the integrated system is calculated to be as high as 84.0 % with 38.27 % H2 and 3.2μl•L-1 CO in the product gas.

关键词: hydrogen production;autothermal reforming;fuel cell;propane