Modelización de un reactor de metanación para la generación de metano sintético

Abstract

La reacción de Sabatier (hidrogenación de CO2 para la obtención de metano) es una síntesis catalítica y exotérmica que posee gran interés, tanto desde el punto de vista energético, al generar un gas ampliamente utilizado (metano), como desde el punto de vista medioambiental, al valorizar CO2 y, por lo tanto, reducir su concentración en la atmósfera. La principal innovación del trabajo ¿Modelización de un reactor de metanación para la generación de metano sintético¿ reside en el desarrollo y validación de un modelo de la reacción de Sabatier en un reactor de milicanales desarrollado en Tecnalia y cuya patente ha sido publicada (WO 2018 024764 A1). Este modelado ayudará a simular el comportamiento del reactor y a definir los parámetros óptimos de operación para la producción de metano a partir de CO2 con el reactor de milicanales. Gracias a la alta relación área/volumen del reactor de milicanales desarrollado en Tecnalia, se logra una intensificación del proceso, aumentando el rendimiento de la reacción a menor temperatura que con los reactores convencionales. Además, la gestión del calor en el reactor desarrollado es óptima, lo que hace que no se generen puntos calientes en el lecho catalítico, evitando su desactivación y/o la formación de coque. El objetivo de este trabajo es, por lo tanto, proporcionar un conocimiento adecuado de diferentes aspectos relacionados con la ingeniería de reactores y la síntesis química aplicados al milireactor desarrollado en Tecnalia. Gracias al modelado realizado en este trabajo de investigación, se comprobarán las mejoras que el reactor desarrollado ofrece frente a un reactor convencional de lecho fijo y se identificarán los parámetros de operación óptimos para obtener un gas natural sintético, a partir de CO2 e H2 y en una sola etapa, con calidad suficiente para ser inyectado en la red de gas natural existente.