Ossidazione parziale catalitica di I-C8H18 e N-C8H18 su catalizzatori RH/α-AL2O3

Obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di condurre uno studio sperimentale su scala pilota del processo di ossidazione parziale catalitica di combustibili liquidi (iso-ottano e n-ottano) per la produzione di gas di sintesi a bassi tempi di contatto. A questo scopo, sono stati utilizzati catalizzatori a base di Rh/α-Al2O3 con carico del metallo nobile pari al 2% w/w, depositati su supporti monolitici a nido d’ape mediante tecnica di dip-coating. Il reattore è dotato di strumenti per la misurazione dei profili di temperatura e concentrazione lungo la coordinata assiale. Il comportamento del reattore è stato valutato allo stato stazionario in regime preriscaldato, una condizione comunque interessante dal punto di vista delle applicazioni commerciali del processo di CPO. Dalle conoscenze e dall’esperienza acquisita in lavori precedenti circa la severità del processo, abbiamo cercato di limitare le temperature in corrispondenza dell’hot spot e quindi preservare l’attività del monolita dal fenomeno di sintering, eliminando il Front Heat Shield ed effettuando prove di CPO in condizioni diluite. Abbiamo cosi seguito le prestazioni del reattore su una scala di tempi molto più estesa di quella di studi precedenti. Abbiamo cosi evidenziato fenomeni di aging legati alla natura del combustibile e non alla severità delle condizioni operative. Abbiamo condotto esperimenti per caratterizzare la CPO di iso-ottano e n-ottano al variare del rapporto O2/C (0.52-0.6) e al variare della concentrazione del combustibile (2-3%). Dai risultati ottenuti si evince, nelle condizioni operative adottate, una maggiore reattività dell’iso-ottano in fase gas rispetto al n-ottano. Emergono inoltre difficoltà nella conduzione del processo: nonostante l’assenza di Front Heated Shield e le condizioni diluite, che limitano i fenomeni di sintering, le più basse temperature raggiunte in coda al monolita e la lunga campagna di sperimentazione hanno causato disattivazione del catalizzatore per fenomeni di coking.