Ossidazione parziale catalitica di idrocarburi C1-C8 : studio della reattività e caratterizzazione Raman

Liquid fuels, such as gasoline and Diesel, are particularly interesting in small-scale syngas and hydrogen production for mobile applications. In order to study these complex mixtures, it’s useful to investigate on single components behavior in the catalytic partial oxidation. This thesis focuses on the reactivity of catalytic partial oxidation in an annular reactor of different hydrocarbons, such as methane, propane, propylene, toluene, n-octane and iso-octane. This reactor works under kinetic control, avoiding mass transfer limitations. High space velocity, dilute conditions and an efficient heat exchange ensure nearly isothermal conditions. Prepared catalyst is denoted as Rh/Al2O3. Catalytic partial oxidation is combined with Raman spectroscopy, that is a useful tool in order to characterize carbon species deposited on catalyst.

L’utilizzo di combustibili liquidi quali gasolio e benzina nell’ambito della produzione di gas di sintesi ed idrogeno per applicazioni mobili sta suscitando particolare interesse. Lo studio di miscele complesse quali la benzina può essere convenientemente condotto analizzando il comportamento dei singoli componenti nella reazione di ossidazione parziale catalitica. Questo lavoro di tesi approfondisce lo studio di reattività in un reattore anulare dell’ossidazione parziale catalitica di diversi idrocarburi, quali metano, propano, propilene, toluene, n-ottano e iso-ottano. Questo reattore consente di operare in regime chimico, evitando la presenza di limitazioni diffusive. L’alta velocità spaziale, le condizioni diluite e l’efficiente scambio termico consentono di operare in condizioni pressochè isoterme. Il catalizzatore utilizzato è Rh/Al2O3. Lo studio dell’ossidazione parziale catalitica è stato affiancato da analisi spettroscopiche Raman, che permettono di determinare la presenza ed il tipo di depositi carboniosi sul catalizzatore.