IPN2022_RotoReformer. Compact, rotating reformer converting natural gas and water to hydrogen and liquid CO2

Den nye RotoReformeren som omdanner naturgass og vann til hydrogen og flytende CO2 Kombinert hydrogenproduksjon og CO2-fangst kan bli en viktig klimavennlig løsning. Utvikling av kostnadseffektive løsninger er helt nødvendig for å få til dette. Dette prosjektet utvikler en ny type kjemisk reaktor der vi utnytter sentrifugalkraft for å øke reaksjonshastigheten og for å gjøre apparatene mer kompakt, og tilpasset serieproduksjon. RotoReformer har en innebygget varmepumpekrets som gir nødvendig varme til prosessen og som kjøler ned produktgassene slik at CO2 «regner» flytende ut fra gassblandingen av hydrogen og CO2 i «High-G» (høy gravitasjonskraft) inne i rotoren. Dette prosjektet vil lage prototyper og analysere resultatene fra disse for å forstå hvordan de virker, og for å forbedre ytelsen i fremtidige oppskalerte versjoner av produktet. En av de viktigste temaene er de roterende katalytiske reaktorene og effekten av High-G på oppholdelsestid og overordnet ytelse. Dette prosjektet og teknologien er resultat av over ett tiår med High-G R&D i selskaper nær Hyper Energy som spenner fra kompressorer, varmepumper og elektrolysører som produserer hydrogen fra vann ved bruk av elektrisk strøm. Denne siste teknologien ble kalt RotoLyzer og ble solgt til NEL ASA. I overgangen til en fornybar fremtid er det å rense fossile energikilder ved å permanent lagre CO2 betraktet som meget viktig, og spesielt attraktivt for gasseksporterende land som Norge. Med RotoReformer-produkter tilgjengelig på markedet kan utnyttelsen av naturgass få forlenget liv uten økte negativ påvirkning av klimaet. I tillegg har, ved bruk av fornybar biogass, denne teknologien potensialet til å fjerne karbon fra atmosfæren og dermed reversere skaden som allerede har skjedd i de foregående århundrene.

-

This project is a continuation of projects 217723, 226001, 235809 and 285544 financed by Oslofjordfondet. The patented technology behind the RotoReformer is a new method of Steam Methane Reforming (SMR) and Water Gas Shift (WGS) which includes a heat pump/heat recovery system that extracts heat from the produced gasses (H2 and CO2) and feeds the heat energy into the endothermic SMR process. The complete process (CH4+H2O -> CO2+H2), including capture of liquid CO2, occurs inside a single rotating device. Methane (liquid (LNG) or gaseous) and water is led into the rotor. These streams are led out ("down") towards the periphery while they are heated, evaporated and compressed (by their own masses in the High-G-environment). There will be excess water as an heat/energy carrier to reduce the temperature spans in the processes. The gasses are mixed and enters the catalytic SMR reactor at the periphery splitting the methane and part of the water to CO and Hydrogen. This gas mixture flows further "up" towards the center of the rotor and enters the WGS reactor where the CO and water combines to CO2 and more Hydrogen. This mix of Hydrogen, CO2 and water is then further led towards the rotational axis and cooled against the cold section of the heat pump, where first water then CO2 is condensed out to liquid state and separated from the flow. The water is returned and mixed with the feed water flow and the liquid CO2 and the hydrogen gas exits the rotor in two separate channels.