Katalytisk omdannelse af syntesegas til højere alkoholer Jakob Munkholt Christensen Vejledere: Professor Anker Degn Jensen Lektor Peter Arendt Jensen

Oversigt Baggrund for alkoholsyntesen Det eksperimentelle arbejde Resultater Metalkarbider som katalysatorer for alkoholsyntesen CHEC Annual Day 2010, October 5

Baggrund: Biobrændsler Stigende fokus på CO2–udledning fra transportsektoren. Biobrændsler kan være en del af løsningen Biomasseforgasning til syntesegas efterfulgt af en katalytisk syntese af alkoholer fra syntesegas er en mulig rute til transportbrændsler

Baggrund: Biobrændsler Stigende fokus på CO2–udledning fra transportsektoren. Biobrændsler kan være en del af løsningen Biomasseforgasning til syntesegas efterfulgt af en katalytisk syntese af alkoholer fra syntesegas er en mulig rute til transportbrændsler

Baggrund: Forgasning (NH3, H2S etc.) For biomasse H2/CO forhold ~ 1 Syntesegas CO + H2 (NH3, H2S etc.) For biomasse H2/CO forhold ~ 1 National Energy Technology Laboratory: www.netl.doe.gov Williams, R. H. et. al.; Energy Sust. Dev.; 1; 18-34; 1995

Baggrund: Blandbarhed Den mængde vand, som alkohol/benzin-blandinger kan tåle før en fase-separation indtræder, stiger med stigende indhold af højere alkoholer. Data fra: Keller, J. L.; Hydrocarbon Processing; 58; 127-138; 1979

Baggrund: Alkoholsyntese Syntese af højere alkoholer Katalysator: Alkali/MoS2, Alkali/Cu, Rh etc. P = 50-150 bar T = 250-350 oC Hovedprodukt: Lineære, primære alkoholer Primært biprodukt: Korte kulbrinter Brugen af en sulfidkatalysator gav svovlspecier i alkoholproduktet En alternativ katalysator: Karbider af f.eks. Mo, W eller Nb

Eksperimentelt arbejde Karbider fremstilles fra oxider gennem behandling med 20% CH4 i H2 ved høj temperatur (750-1000 oC). Katalysatorer testes i højtryksreaktor på Institut for Kemiteknik.

Aktivitet af karbidkatalysatorer P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Aktivitet af karbidkatalysatorer P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Aktivitet af karbidkatalysatorer P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Valg af alkalisalt (Alkali/Mo = 0.164 mol/mol) P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Valg af alkalisalt (Alkali/Mo = 0.164 mol/mol) P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Valg af alkalisalt (Alkali/Mo = 0.164 mol/mol) P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 50 vol% H2; 50 vol% CO

Stabilitet af K2CO3/Mo2C katalysator P = 100 bar; GHSV = 5000 h-1 Føde: 49.1 vol% H2; 50.9 vol% CO

Tak for opmærksomheden Dette arbejde er finansieret af: DTU Haldor Topsøe A/S FTP under projekt 274-07-0445 Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling under “Catalysis for Sustainable Energy” initiativet Mere information: jmc@kt.dtu.dk