BR112020020503A2 - Processo, e, processo para produzir hidrogênio e carbono sólido - Google Patents
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Abstract
um processo compreendendo passar metano através de uma zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido sob condições de reação para produzir uma corrente de gás compreendendo hidrogênio e um produto de carbono sólido em que a zona de reação compreende um aceitador de hidrogênio.
Description
1 / 12 PROCESSO, E, PROCESSO PARA PRODUZIR HIDROGÊNIO E
CARBONO SÓLIDO Referência Cruzada a Pedido Relacionado
[001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório US 62/654.604, depositado em 9 de abril de 2018, cuja divulgação completa é por meio deste incorporada por referência. Campo da Invenção
[002] A invenção se refere a um processo para produzir produtos de hidrogênio e carbono. Fundamentos da Invenção
[003] Vários processos são conhecidos para produzir produtos de hidrogênio e carbono. Por exemplo, reforma de metano de vapor d’água é um processo que converte gás natural em hidrogênio. O metano do gás natural e água são convertidos em gás de síntese (uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono) sobre um catalisador. O monóxido de carbono é, então, convertido em dióxido de carbono por reação com água coproduzindo hidrogênio via a reação de deslocamento água-gás. Reforma de metano de vapor d’água é um processo muito intensivo em energia e o hidrogênio deve ser separado do monóxido de carbono e do dióxido de carbono. Essa separação é bastante difícil. Além disso, o dióxido de carbono produzido deve ser sequestrado ou manipulado de outra forma para evitar emissão para o ambiente do dióxido de carbono. Outros processos para produzir hidrogênio de hidrocarbonetos incluem gaseificação de carvão, coque, petróleo ou gás natural, que também coproduzem dióxido de carbono.
[004] Seria desejável desenvolver um processo que produzisse hidrogênio que pudesse ser usado sem ter que realizar a difícil separação de dióxido de carbono/monóxido de carbono. Além disso, seria desejável produzir um produto de carbono valioso de metano em um processo que não coproduz dióxido de carbono e não requeira uma difícil separação de
2 / 12 hidrogênio de metano. Além disso, a remoção de hidrogênio da zona de reação supera as limitações de equilíbrio de reação e fornece elevada produção de hidrogênio. Sumário da Invenção
[005] A invenção fornece um processo compreendendo passar metano através de uma zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido sob condições de reação para produzir uma corrente de gás compreendendo hidrogênio e um produto de carbono sólido em que a zona de reação compreende um aceitador de hidrogênio.
[006] A invenção fornece ainda um processo para produzir hidrogênio e carbono sólido compreendendo: a) contatar metano com um catalisador selecionado do grupo consistindo em ferro, níquel, cobalto ou misturas dos mesmos em uma primeira zona de reação em que a temperatura está numa faixa de 700 a 1.200°C para produzir uma primeira corrente de gás compreendendo hidrogênio e metano não reagido e um primeiro produto de carbono sólido compreendendo nanotubos de carbono; b) separar pelo menos uma porção dos nanotubos de carbono da primeira corrente de gás em um aparelho de separação gás/sólido; e c) passar pelo menos uma porção do metano não reagido através de uma segunda zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido em que o leito de sal/metal fundido compreende um metal selecionado do grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, estanho, bismuto, índio, gálio, cobre, chumbo, molibdênio, tungstênio ou um sal selecionado do grupo consistindo em cloreto de lítio, cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de césio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio, cloreto de estrôncio, cloreto de bário ou misturas dos mesmos e um aceitador de hidrogênio selecionado do grupo que consiste em metais de transição e compostos dos mesmos a uma temperatura na faixa de 600 a 1.000°C para produzir uma segunda corrente de gás compreendendo hidrogênio e metano não reagido e um segundo produto de carbono sólido.
3 / 12 Breve Descrição dos Desenhos
[007] A Figura 1 representa uma modalidade do processo. Descrição Detalhada da Invenção
[008] A invenção fornece um processo melhorado para produzir hidrogênio e produto(s) de carbono sólido(s) de uma alimentação compreendendo metano. A reação é conduzida em uma zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido. Além do sal/metal fundido, um aceitador de hidrogênio está presente na zona de reação.
[009] Uma corrente compreendendo metano é alimentada à zona de reação, onde ela é convertida em uma corrente de gás e um produto de carbono. Usando um aceitador de hidrogênio, o hidrogênio produzido na reação pode ser efetivamente separado dos outros produtos produzidos na zona de reação.
[0010] A corrente de gás que é alimentada para a zona de reação compreende metano e hidrogênio. Além disso, a alimentação pode compreender um ou mais gases inertes, por exemplo, nitrogênio.
[0011] A zona de reação compreende um sal fundido ou metal fundido ou misturas dos mesmos. Os metais fundidos compreendem preferencialmente ferro, cobalto, níquel, estanho, bismuto, índio, gálio, cobre, chumbo, molibdênio, tungstênio ou misturas dos mesmos. Os sais fundidos podem ser haletos alcalinos ou haletos alcalino terrosos. Os sais fundidos compreendem preferencialmente cloreto de lítio, cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de césio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio, cloreto de estrôncio, cloreto de bário ou misturas dos mesmos. O sal/metal fundido está presente na zona de reação a uma temperatura acima de seu ponto de fusão.
[0012] Os sais/metais fundidos preferidos podem ter uma alta condutividade térmica, uma alta densidade em comparação com carbono e estabilidade química a longo prazo. O sal/metal fundido é quimicamente estável e pode ser usado em temperaturas de até cerca de 1.000°C.
4 / 12
[0013] Em uma modalidade, um catalisador sólido é disperso na fase fundida. A alimentação pode ser adicionada no fundo do leito e a reação é realizada quando a alimentação passa através do leito de sal/metal fundido.
[0014] Em processos da técnica anterior, foram observados problemas significativos devido à deposição de camadas de carbono sólido nas paredes de reator. O uso de um leito de sal/metal fundido onde o carbono sólido é formado no leito evita esta deposição de carbono nas paredes.
[0015] Para aqueles versados na técnica, é evidente que a conversão de metano é limitada a restrições termodinâmicas dependendo da temperatura, pressão e composição de alimentação. Essas restrições termodinâmicas podem ser mudadas em vista da remoção de hidrogênio por ligação com um aceitador de hidrogênio.
[0016] Um ou mais aceitadores de hidrogênio estão presentes na zona de reação. O hidrogênio produzido na zona de reação está pelo menos parcialmente ligado ao aceitador de hidrogênio. A ligação do hidrogênio ao aceitador de hidrogênio e a remoção do hidrogênio do leito de sal/metal fundido permite superar as limitações de equilíbrio termodinâmico e mudar o equilíbrio da reação para a direita.
[0017] O aceitador de hidrogênio usado nesta reação pode ser qualquer liga contendo metal ou um composto que tem a capacidade, quando submetido a essas condições de operação, de aceitar ou reagir seletivamente com hidrogênio para formar uma ligação hidrogênio-aceitador suficientemente forte. O aceitador de hidrogênio preferivelmente liga reversivelmente ao hidrogênio de tal maneira que, durante a operação na zona de reação, o hidrogênio é fortemente ligado ao aceitador nas condições de reação. Além disso, o aceitador de hidrogênio é preferencialmente capaz de liberar o hidrogênio quando transportado para uma seção de regeneração onde ele é submetido a condições de regeneração que favorecem a liberação do hidrogênio previamente ligado e a regeneração do aceitador de hidrogênio.
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[0018] Aceitadores de hidrogênio adequados incluem: Ti, Zr, V, Nb, Hf, Co, Mg, La, Pd, Ni, Fe, Cu, Ag, Cr, Th, bem como outros metais de transição, elementos ou compostos ou misturas dos mesmos. O aceitador de hidrogênio pode compreender metais que exibem propriedades magnéticas, tal como, por exemplo, Fe, Co ou Ni ou várias ligas ferro, para ou diamagnéticas desses metais. Um ou mais aceitadores de hidrogênio que exibem tamanhos de partícula e massa apropriados podem ser usados na zona de reação para atingir o grau desejado de separação e remoção de hidrogênio.
[0019] A reação pode ser realizada em qualquer vaso de reator adequado. A alimentação é injetada na zona de reação e borbulha para cima através do leito de sal/metal fundido. O metano é decomposto dentro das bolhas quando elas sobem no reator. Quando as bolhas atingem a superfície, o hidrogênio, o carbono e qualquer metano não reagido são liberados. O hidrogênio e o metano não reagido são removidos como uma corrente de gás e o produto de carbono sólido permanece na superfície. Além disso, pelo menos uma porção do hidrogênio está ligada aos aceitadores de hidrogênio. Em algumas modalidades, etapas de separação adicionais podem ser necessárias para separar o produto de carbono sólido do leito de sal/metal fundido.
[0020] Outra característica importante do reator é que ele precisa ser resistente à corrosão causada pelo sal ou metal em alta temperatura. Em uma modalidade, o reator pode ser uma coluna empacotada.
[0021] A reação é realizada a uma temperatura na faixa de 600 a
1.000°C, preferencialmente de 700 a 800°C.
[0022] O catalisador e as condições de processo são preferencialmente selecionados para fornecer uma conversão de metano na faixa de 50% em peso à limitação termodinâmica, de preferência de 75% em peso à limitação termodinâmica. A conversão de metano pode ser de 50% em peso a 100% em peso, de preferência de 75% em peso a 100% em peso.
6 / 12
[0023] A zona de reação produz um produto de carbono sólido e uma corrente de gás compreendendo hidrogênio. A corrente de gás pode compreender pelo menos 50% em volume de hidrogênio, de preferência pelo menos 75% em volume de hidrogênio e mais preferencialmente pelo menos 90% em volume de hidrogênio. Além disso, o aceitador de hidrogênio, quando regenerado, produzirá uma corrente de gás adicional compreendendo hidrogênio.
[0024] Nesta zona de reação, dióxido de carbono não é formado, então, não há necessidade de separar dióxido de carbono do hidrogênio antes que ele possa ser usado em outras reações. Além de hidrogênio na corrente de gás, qualquer metano não reagido não impactará negativamente a maioria dos processos a jusante, incluindo a síntese de amônia. Isso oferece uma vantagem sobre outros processos de produção de hidrogênio, por exemplo, reforma de metano de vapor d’água, que produz dióxido de carbono.
[0025] Por exemplo, na produção de amônia, dióxido de carbono é um veneno de catalisador e, assim, uma corrente de hidrogênio que é livre de dióxido de carbono é especialmente benéfica para uso na produção de amônia. O monóxido de carbono e/ou dióxido de carbono de um processo de reforma de metano de vapor d’água pode precisar ser hidrogenado em metano para evitar envenenamento, por exemplo, catalisador de síntese de amônia que exigiria uma etapa de reação adicional que não é necessária neste processo.
[0026] O produto de carbono sólido tem uma densidade mais baixa que o sal/metal fundido, de modo que o produto de carbono sólido permaneça no topo do leito de sal/metal fundido, o que torna a separação mais fácil. O produto de carbono sólido pode ser usado como uma matéria-prima para produzir pigmentos de cor, fibras, folhas, cabos, carvão ativado ou pneus. Além disso, o produto de carbono sólido pode ser misturado com outros materiais para modificar as propriedades mecânicas, térmicas e/ou elétricas desses materiais. A morfologia de carbono final do produto de carbono sólido
7 / 12 é controlada pela seleção do sal/metal, do catalisador sólido opcional e das condições de reação.
[0027] O aceitador de hidrogênio pode ser separado do leito de sal/metal fundido de modo que ele possa ser enviado para uma etapa de regeneração. O aceitador de hidrogênio pode ser regenerado para remover o hidrogênio. Após regeneração, o aceitador de hidrogênio pode ser reciclado para o leito de sal/metal fundido.
[0028] Além do hidrogênio, a corrente de gás pode compreender adicionalmente metano não reagido. Devido à alta conversão nesta etapa de processo, a quantidade de metano não reagido é baixa e, se ela for suficientemente baixa, então, uma etapa de separação de gás para separar o metano do hidrogênio não é necessária. Se uma pureza mais alta de hidrogênio for necessária, processos de adsorção de oscilação de pressão (PSA) podem ser usados de forma muito eficiente por causa do nível relativamente baixo de metano na segunda corrente de gás.
[0029] Em uma modalidade, o processo inventivo pode ser usado em conjunto com um processo para produzir nanotubos de carbono. Essa modalidade pode ser usada para produzir hidrogênio e dois produtos de carbono de gás natural usando duas etapas de processo separadas. As duas etapas diferentes, os catalisadores e as condições de processo serão descritos a seguir.
[0030] Na primeira etapa de processo, gás natural é alimentado a uma primeira zona de reação, onde ele é convertido em uma primeira corrente de gás e um primeiro produto de carbono.
[0031] A alimentação para a primeira zona de reação compreende metano e é, de preferência, predominantemente metano. Além disso, a alimentação pode compreender outros hidrocarbonetos de número de carbono baixo, por exemplo, etano. A alimentação pode ser um gás natural, gás de refinaria ou outra corrente de gás compreendendo metano. Gás natural é
8 / 12 tipicamente de cerca de 90+% de metano, juntamente com etano, propano, hidrocarbonetos mais altos e “inertes” como dióxido de carbono ou nitrogênio. A alimentação também pode compreender hidrogênio produzido na segunda zona de reação que pode ser reciclado para esta zona de reação.
[0032] A alimentação é contatada com um catalisador na zona de reação. O catalisador compreende um metal de transição ou um composto de metal de transição. Por exemplo, o catalisador pode compreender ferro, níquel, cobalto ou misturas dos mesmos.
[0033] O catalisador pode ser um catalisador suportado e o metal de transição pode ser suportado em qualquer suporte adequado. Suportes adequados incluem Al2O3, MgO, SiO2, TiO2 e ZrO2. O suporte pode afetar os rendimentos de carbono e a estrutura e morfologia dos produtos de carbono produzidos. Em uma modalidade, um catalisador de ferro que é suportado em qualquer de alumina ou óxido de magnésio é usado. O catalisador pode ser dopado com molibdênio ou um composto contendo molibdênio.
[0034] Em uma modalidade, o catalisador é usado em um reator de leito fluidizado, de modo que o catalisador tenha as características adequadas para facilitar fluidização.
[0035] Em outra modalidade, o catalisador é gerado in situ na primeira zona de reação via injeção de um precursor de catalisador na primeira zona de reação. Precursores de catalisador adequados incluem carbonilas de metal e metalocenos.
[0036] A primeira reação pode ser realizada em qualquer reator adequado, mas a primeira zona de reação é de preferência um reator de gás/sólido. A zona de reação é operada em condições que são adequadas para produzir um primeiro produto de carbono. Em uma modalidade, usando um catalisador suportado, o reator gás-sólido é operado como um reator de leito fluidizado com uma temperatura superior a 600°C, preferencialmente de 700 a 1.300°C e mais preferencialmente de 700 a 1.200°C. Em outra modalidade,
9 / 12 um precursor de catalisador é contatado com a alimentação na primeira zona de reação a uma temperatura de 300 a 600°C para formar o catalisador sólido que reage com a alimentação em temperaturas mais altas, até 1.300°C na parte restante da primeira zona de reação.
[0037] Em uma modalidade, a reação é realizada na ausência substancial de oxigênio. A ausência substancial de oxigênio significa que não há oxigênio detectável presente na zona de reação. Em outra modalidade, a concentração de oxigênio é inferior a 100 ppmw, de preferência inferior a 30 ppmw, e mais preferencialmente inferior a 10 ppmw.
[0038] Em uma modalidade, a reação é realizada na ausência substancial de água. A ausência substancial de água significa que não há água detectável presente na zona de reação. Em outra modalidade, a concentração de água é inferior a 100 ppmw, de preferência inferior a 30 ppmw, e mais preferencialmente inferior a 10 ppmw.
[0039] O catalisador e as condições de processo são preferencialmente selecionados para fornecer uma conversão de metano na faixa de 3 a 75% em peso, preferencialmente de 3 a 45% em peso, mais preferencialmente 3 a 15% em peso. A seletividade para o produto de carbono desejado é mais alta quando esta reação é operada com uma conversão relativamente baixa.
[0040] A primeira zona de reação produz um primeiro produto de carbono, que é de preferência um produto de carbono sólido. O produto de carbono compreende preferencialmente nanotubos de carbono. Nanotubos de carbono são alótropos de carbono tendo uma nanoestrutura onde a razão comprimento para diâmetro é superior a 10.000; de preferência superior a
100.000; e mais preferencialmente superior a 1.000.000. O diâmetro de um nanotubo de carbono é tipicamente da ordem de alguns nanômetros, enquanto o comprimento é da ordem de alguns milímetros. Os nanotubos de carbono são geralmente de forma cilíndrica e têm uma capa de fulereno. Os nanotubos
10 / 12 podem ter uma parede simples, parede dupla ou paredes múltiplas. Nanotubos de paredes múltiplas incluem múltiplas camadas de grafeno enroladas em si mesmas para formar um tubo. Nanotubos de parede simples são geralmente preferidos para muitas aplicações porque eles têm menos defeitos, são mais fortes e mais condutivos que nanotubos de paredes múltiplas. Nanotubos de carbono podem ser usados em uma variedade de aplicações, incluindo dispositivos eletrônicos em nanoescala, materiais de alta resistência, dispositivos de emissão de campo e armazenamento de gás.
[0041] Além dos nanotubos de carbono, é produzida uma primeira corrente de gás que compreende hidrogênio; qualquer metano não reagido; produtos de pirólise de hidrocarboneto de metano, por exemplo, acetileno. A primeira corrente de gás também pode compreender quaisquer hidrocarbonetos mais altos e inertes que estavam presentes na alimentação para a primeira zona de reação.
[0042] O primeiro produto de carbono e a primeira corrente de gás saem do reator através de uma ou mais saídas, mas em uma modalidade, os produtos saem do topo do reator de leito fluidizado através de uma saída comum. Esta corrente de produto combinada é passada para um separador de gás/sólido para separar o produto de carbono da corrente de gás. O separador de gás/sólido pode compreender um ou mais ciclones e/ou um ou mais precipitadores eletrostáticos. O produto de carbono é removido como um produto e pelo menos uma porção da primeira corrente de gás é passada para a segunda zona de processo. Em outros processos que podem incluir uma reação semelhante para produzir nanotubos de carbono, a corrente de gás é tipicamente queimada como combustível devido ao baixo valor e à dificuldade em separar o hidrogênio do metano não reagido.
[0043] A segunda etapa de processo compreende uma reação em uma segunda zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido e um aceitador de hidrogênio como descrito anteriormente. Pelo menos uma porção
11 / 12 da primeira corrente de gás é alimentada a uma segunda zona de reação, onde ela é convertida em uma segunda corrente de gás e um segundo produto de carbono. Ao alimentar a corrente de gás da primeira etapa, a corrente de gás pode ser efetivamente monetizada em um valor que é maior que aquele realizado por processos típicos de nanotubos de carbono, onde a corrente de gás teria sido queimada como combustível.
[0044] A corrente de gás que é alimentada para a segunda zona de reação compreende metano e hidrogênio. Além da primeira corrente de gás da primeira zona de reação e da etapa de separação, metano e/ou hidrogênio adicionais podem ser adicionados antes de eles serem alimentados para a segunda zona de reação. Além disso, a alimentação pode compreender um ou mais gases inertes, por exemplo, nitrogênio.
[0045] A segunda zona de reação produz um segundo produto de carbono sólido e uma segunda corrente de gás compreendendo hidrogênio. A segunda corrente de gás pode compreender pelo menos 50% em volume de hidrogênio, de preferência pelo menos 75% em volume de hidrogênio e mais preferencialmente pelo menos 90% em volume de hidrogênio. Além disso, hidrogênio é produzido quando o aceitador de hidrogênio é regenerado.
[0046] Ao combinar essas duas etapas de processo, dois produtos diferentes de carbono sólido podem ser produzidos. Além disso, pode ser produzida uma corrente de hidrogênio pura que pode ser usada em vários processos diferentes. A integração dessas duas etapas de processo fornece uma corrente de hidrogênio livre de impurezas de monóxido de carbono/dióxido de carbono que não requer uma separação de uma corrente de metano. Além disso, uma porção do primeiro produto de carbono formado é um produto de nanotubo de carbono altamente valioso.
[0047] A Figura 1 representa uma modalidade do processo. Nessa modalidade, uma alimentação compreendendo metano é passada através da linha de alimentação 2 para um reator 10. O reator compreende um
12 / 12 catalisador e o metano é convertido por pirólise de metano em hidrogênio e um produto de carbono sólido. O reator pode ser um reator de leito fluidizado. Os produtos são passados através da linha 4 para um separador 20, onde os produtos gasosos são removidos através da linha 6 e os produtos sólidos são removidos via linha 16. O produto gasoso compreende uma quantidade significativa de hidrogênio e metano não reagido e os produtos sólidos são produtos de carbono sólidos. Qualquer catalisador arrastado pode ser opcionalmente separado do produto de carbono e reciclado para o reator. O produto gasoso é passado para um segundo reator 30, onde pelo menos uma porção do metano não reagido é convertida em hidrogênio adicional e produtos sólidos adicionais. Esse reator compreende um leito de sal/metal fundido e um aceitador de hidrogênio. Os produtos são removidos via linha 8 e, então, separados no separador 40. O produto gasoso compreende hidrogênio que pode ser removido como um produto via linha 14. Outros produtos gasosos e, opcionalmente, uma porção do hidrogênio podem ser reciclados para o reator 10 via linha 12. Os produtos de carbono sólidos são removidos via linha 18. O aceitador de hidrogênio pode ser removido via linha 18 ou separado por outro método não mostrado na figura.
[0048] Em uma modalidade adicional, os processos descritos acima podem ser integrados em uma ordem diferente. Nessa modalidade, o metano é alimentado a uma primeira zona de reação que compreende um leito de sal/metal fundido. O produto de carbono que é formado é separado da corrente de gás de produto e a corrente de gás de produto é alimentada para uma segunda zona de reação compreendendo um catalisador de leito fluidizado onde um segundo produto de carbono é formado além de uma segunda corrente de gás de produto.
Claims (11)
1. Processo, caracterizado pelo fato de que compreende passar metano através de uma zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido sob condições de reação para produzir uma corrente de gás compreendendo hidrogênio e um produto de carbono sólido em que a zona de reação compreende um aceitador de hidrogênio.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal/metal fundido compreende ferro, cobalto, níquel, estanho, bismuto, índio, gálio, cobre, chumbo, molibdênio, tungstênio e misturas dos mesmos.
3. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que as condições de reação compreendem uma temperatura na faixa de 600 a 1.000°C.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o produto de carbono tem uma densidade mais baixa que o sal/metal fundido.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o hidrogênio na corrente de gás está pelo menos parcialmente ligado pelo aceitador de hidrogênio.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aceitador de hidrogênio compreende um metal ou composto do mesmo que forma um complexo de hidreto com hidrogênio.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o metal é um metal de transição.
8. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o metal é titânio.
9. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o metal é zircônio.
10. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda remover pelo menos uma porção do aceitador de hidrogênio da zona de reação para remover o hidrogênio ligado ao aceitador de hidrogênio.
11. Processo para produzir hidrogênio e carbono sólido, caracterizado pelo fato de que compreende: a. contatar metano com um catalisador selecionado do grupo que consiste em ferro, níquel, cobalto ou misturas dos mesmos em uma primeira zona de reação em que a temperatura está em uma faixa de 700 a
1.200°C para produzir uma primeira corrente de gás compreendendo hidrogênio e metano não reagido e um primeiro produto de carbono sólido compreendendo nanotubos de carbono; b. separar pelo menos uma porção dos nanotubos de carbono da primeira corrente de gás em um aparelho de separação gás/sólido; e c. passar pelo menos uma porção do metano não reagido através de uma segunda zona de reação compreendendo um leito de sal/metal fundido em que o leito de sal/metal fundido compreende um metal selecionado do grupo que consiste em ferro, cobalto, níquel, estanho, bismuto, índio, gálio, cobre, chumbo, molibdênio, tungstênio ou um sal selecionado do grupo consistindo em cloreto de lítio, cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de césio, cloreto de magnésio, cloreto de cálcio, cloreto de estrôncio, cloreto de bário ou misturas dos mesmos e um aceitador de hidrogênio selecionado do grupo que consiste em metais de transição e compostos dos mesmos a uma temperatura na faixa de 600 a 1.000°C para produzir uma segunda corrente de gás compreendendo hidrogênio e metano não reagido e um segundo produto de carbono sólido.
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