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Ottimizzazione del processo di sintesi del metanolo tramite idrogenazione della CO2

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Ottimizzazione del processo di sintesi del metanolo tramite idrogenazione della CO 2 i Sommario Prefazione e ringraziamenti 1.PARTE GENERALE ............................................................................................ 1 1.1.Scenari energetici attuali e futuri ............................................................... 2 1.1.1.Methanol Economy ................................................................................. 5 1.1.2. Usi e produzione del metanolo .............................................................. 6 1.2.Processo di sintesi del metanolo ............................................................... 11 1.2.1.Impianto operante a bassa pressione ................................................... 13 1.2.3Processi alternativi. ............................................................................... 17 1.3. Stato dell’arte della sintesi del metanolo ................................................ 21 1.3.1 Ruolo del supporto ................................................................................ 25 1.4. Termodinamica ......................................................................................... 26 1.5. Cinetica ...................................................................................................... 28 1.6. Meccanismo di reazione ........................................................................... 31 2.PARTE SPERIMENTALE ................................................................................. 38 2.1.CATALIZZATORI E METODOLOGIE SPERIMENTALI .............. 39 2.1.1 Preparativa dei catalizzatori ................................................................ 39 2.1.2. Sistema commerciale Cu-ZnO/Al 2 O 3 ................................................... 39 2.1.3 Sistema impregnato .............................................................................. 39 2.2. Testing Catalitico ...................................................................................... 40 Ottimizzazione del processo di sintesi del metanolo tramite idrogenazione della CO 2 ii 2.2.1. Testing all’impianto di caratterizzazione mediante quadrupolo ........ 40 2.2.3.Testing in condizioni reali .................................................................... 41 2.3. CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA .................................... 44 2.3.1. Analisi Chimica da Fluorescenza di Raggi X. .................................... 44 2.3.2 Desorbimento a Temperatura Programmata di CO 2 (CO 2 -TPD) ....... 47 3.RISULTATI E DISCUSSIONI .......................................................................... 49 3.1. Attività Catalitica ...................................................................................... 50 3.1.1 Studio di reattività a pressione atmosferica......................................... 50 3.2. Testing in condizioni reali ........................................................................ 60 3.2.1 Confronto dati QMS in condizioni reali a pressione atmosferica ....... 60 3.2.2. Effetto della pressione e della temperatura ........................................ 60 3.3 Caratterizzazione chimico-fisica .............................................................. 67 3.3.1. Proprietà Strutturali e Morfologiche .................................................. 67 3.3.2 Proprietà di adsorbimento della CO2 e siti superficiali coinvolti ......... 73 3.3.3. Studio meccanicistico e correlazione struttura-attività ...................... 75 3.3.4. Effetto del doping con ceria ................................................................ 79 4.CONCLUSIONI.................................................................................................. 81 5.BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................85
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Ottimizzazione del processo di sintesi del metanolo tramite idrogenazione della CO2

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Informazioni tesi

  Autore: GIOVANNI ZAFARANA
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Messina
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Chimica Industriale
  Relatore: Francesco Arena
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 99

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Parole chiave

chimica
processo
chimica industriale
catalisi
testing
caratterizzazione
metanolo
anidride carbonica
catalizzatore
idrogenazione

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