1 Gruppe for katalyse og petrokjemi Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU Anders Edd Anders De Magnus Hilde Holmen Blekkan Chen Rønning Venvik

2 ~m ~cm ~mm ~nm Tjeldbergodden metanolfabrikk Katalysatorpellets Mikroreaktor Katalysator- partikkel Au/C Katalyse og petrokjemi Katalyse er et fagfelt som involverer fenomen som spenner fra fullskala industrianlegg ned til komplekse nanomaterialer Hovedaktiviteter Omsetning av naturgass Oljeraffinering Hydrogenteknologi Energi- og miljøteknologi Karbonnanofibre Mikroreaktorer Katalysatorfremstilling Karakterisering av katalysatorer Kinetikk

3 Hvorfor studere reaksjoner på overflater? Mål med katalysator: Selektivitet lik 100%. Høy reaksjonshastighet.

4 Fischer-Tropsch synthesis Oxygen production Synthesis gas production Fischer-Tropsch synthesis Separation/ upgrading Air Natural gas/ steam H 2 CO CO 2 Final products Raw products Catalysts: Co, Fe, Ru Temperature: °C Pressure: 1-50 atm

5 Statoil Semi-commercial plant in Mossel Bay, S-Africa In operation: Fall 2004

6 Advanced catalyst/reactor systems for conversion of hydrocarbons to hydrogen for fuel cells The Research Council of Norway SINTEF Applied Chemistry –Catalysis and Kinetics Department –Hydrocarbon Process Chemistry Department The Norwegian University of Science and Technology –Department of Chemical Engineering SINTEF Materials Technology –Department of Process Metallurgy and Ceramics International collaboration with Forschungzentrum Karlsruhe, Germany CHEMICAL HYDROGEN CARRIER FUEL CELL H 2 + O 2  H 2 O AIR ANODE GAS CATHODE GAS ELECTRICITY EVAPORATION HEAT EXCHANGE PARTIAL OXIDATION/ STEAM REFORMING WATER GAS SHIFT CO + H 2 O  CO 2 + H 2 CO-REMOVAL CO + ½O 2  CO 2 EXHAUST (CLEAN) Forschungzentrum Karlsruhe

7 Production of Herring-bone CNF C 2 H 4 /H 2 = 4:1, T = 600 °C R&D of CNF as catalyst and catalyst support Ni-Cu-Al 20% Ni/Al 2 O 3

8 Prosjektoppgaver høsten 2005  Selektiv katalytisk forbrenning av hydrogen  Katalytisk dehydrogenering av propan  Metanolsyntese  Framstilling av katalysator for hydrogenproduksjon  Splitting av vann til hydrogen  Influence of a different mesopore size dimension of SBA-15 on the catalytic activity in toluene hydrogenation  Framstilling og testing av nanostrukturerte gullkatalysatorer  Synthesis of solid CO 2 adsorbents and application in one step hydrogen production  Framstilling og karakterisering av Pt-baserte katalysatorer på karbonnanofiber (KNF) for bruk i brenselceller.  Membranreaktor for produksjon av hydrogen fra metanol  Adsorbenter for selektiv fjerning av svovelkomponenter fra nafta

9 Oppgaver hvor vi kan tilby sommerjobb  Adsorbenter for selektiv fjerning av svovelkomponenter  Metanolsyntese  Fischer-Tropsch syntese  Øvrige sommerjobber er allerede valgt Emnemoduler  Katalyse i energi og miljøsammenheng  Modellering av katalytiske reaksjoner  VK Heterogen katalyse.

10 Dr. (Ph D) utdanning Vi har et også omfattende dr.program og håper at mange ønsker å fortsette med en forskerutdanning. Dr.ing. utdannet i 2004/2005 Kjetil Hauge: Oligomerization to high octane gasoline Thomas Løften: Isomerization of light alkanes Zhixin Yu: Carbon nanotubes Kjersti Omdahl Christensen: Steam reforming Ingrid Aartun: Microstructured reactors for H 2 production Sølvi Storsæter: Fischer-Tropsch synthesis Erlend Bjørgum: Direct conversion of methane

11 Catalysis Group Department of Chemical Engineering, NTNU