Zeitlich und räumlich aufgelöste operando Charakterisierung der Hydrogenolyse in wachsgefüllten Fischer-Tropsch-Pellets mittels Magnetic Resonance Imaging

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jorg Thöming
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530078676

Eine instationär betriebene Fischer-Tropsch-Synthese (FTS) kann bei periodischer Zugabe von reinem oder verdünntem Wasserstoff zu einer Steigerung von Aktivität und Selektivität bezüglich gewünschter Flüssigprodukte führen. Dies wird auf eine Entleerung von flüssigkeitsgefüllten Katalysatorporen durch die Hydrogenolyse-Reaktion zurückgeführt, bei der lange Kohlenstoffketten unter Zugabe von Wasserstoff aufgetrennt werden, sodass diese leichter verdampfen und aus dem Katalysatorbett entweichen können. Insgesamt ist die Reaktion der Hydrogenolyse langkettiger Alkane in FTS-Katalysatorporen noch wenig untersucht. Dies ist nicht zuletzt darauf zurückzuführen, dass klassische Analyseverfahren wie Gaschromatographie oder Massenspektrometrie lediglich die Produkte im Auslassstrom eines Reaktors quantifizieren können. Deshalb sollen in diesem Projekt die Stofftransportprozesse der Hydrogenolyse mittels zeitlich und räumlich aufgelöster operando-Magnetresonanzbildgebung (MRI) untersucht werden. Die nicht-invasiven MRI-Messungen sollen eine Charakterisierung der Stoff- und Phasenumwandlung im Reaktor- und Pelletinneren im gesamten Verlauf der Porenentleerung erlauben. Auf diese Weise soll systematisch ein grundlegendes Verständnis des dynamischen Prozesses der Porenentleerung und Hydrogenolyse in wachsgefüllten Fischer-Tropsch-Katalysatoren erarbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen