KTH ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY Biobränsleoptimerad oxidationskatalys för framtidens avgasefterbehandling September 2013 – hösten 2017 FFI Energi och.

En presentation över ämnet: "KTH ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY Biobränsleoptimerad oxidationskatalys för framtidens avgasefterbehandling September 2013 – hösten 2017 FFI Energi och."— Presentationens avskrift:

1 KTH ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY Biobränsleoptimerad oxidationskatalys för framtidens avgasefterbehandling September 2013 – hösten 2017 FFI Energi och miljö, stödsumma: 6,55 MSEK

2 Oxidationskatalysatorns roll 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 2

3 Oxidationskatalysatorns roll Oxiderar CO och kolväten Oxiderar NO till NO 2 Underlättar passiv regenerering av partikelfilter Förbättra SCR-aktivitet Har en utsatt position i systemet Robustare katalysator möjliggör motoroptimering och lägre bränsleförbrukning 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 3

4 Ökad bränslediversifiering i framtiden Biodiesel Fischer-Tropsch-diesel ED95 DME Biogas 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 4

5 Hur kan bränslesubstitution påverka oxidationskatalysatorn? Ändrad drift av motorn Spårämnen i avgaserna som kan förgifta katalysatorn Andra kolväten i avgaserna 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 5

6 Intressanta fenomen från litteraturen: Reaktantinhibering Benzene (○), o-xylene (■), and styrene(∆) Individuella kolväten Blandning av kolväten 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND6 Barresi, A.A. and G. Baldi, Deep Catalytic Oxidation of Aromatic Hydrocarbon Mixtures: Reciprocal Inhibition Effects and Kinetics. Industrial & Engineering Chemistry Research, 1994. 33(12): p. 2964-2974.

7 Biobränsleoptimerad oxidationskatalys för framtidens avgasefterbehandling: Fokusområden Sammanställning av gifter och inhibitorer i avgaser från olika bränslen Karta över avgaskomponenters förgiftningsindex, inklusive synergieffekter Identifiera strukturella faktorer hos katalysatormaterialet som påverkar reaktiviteten för konventionella Pt, Pd och PtPd-baserade katalysatorer Utveckling av alternativ katalysatorformulering optimerad för biodieseldrift 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 7

8 Intressanta fenomen från litteraturen: partikelstorleksberoende 2014-10-09 8 JONAS GRANESTRAND Den totala reaktionshastigheten (hastighet per g katalysator) minskar efter sintring. Den specifika reaktionshastigheten (hastighet per m 2 tillgänglig Pt-yta, eller TOF) ökar efter sintring Carballo, L.M. and E.E. Wolf, Crystallite size effects during the catalytic oxidation of propylene on Ptγ-Al2O3. Journal of Catalysis, 1978. 53(3): p. 366-373.

9 Tre huvudområden att förstå Bränslen Katalytiska material Gifter Hur hänger de samman? 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND9

10 Kinetik Katalytisk aktivitet Temperatur Avgassammansättning Hysteres Karakterisering Deaktivering Termisk deaktivering Förgiftning Labbuppställning Avgassammansättning Produktionsprocesser Bränsleegenskaper Kokpunkt Bränslespecifikationer Reaktivitet vid oxidation Kemisk sammansättning Spårämnen Bränslen Diesel FT-diesel Biodiesel/FAME HVO ED95 DME Biogas Naturgas Gifter Svavel Fosfor Klorid Alkalimetaller Zink Kolväten CO Andra Katalytiska material Olika aktiva metaller Olika bärarmaterial Olika promotorer 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND10

11 Metodik Litteraturstudie Laboratorieskalereaktor som byggs under projektet Synthetic Catalyst Activity Testing-rigg hos Scania Tester i motorcell Materialkarakterisering 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 11

12 Tack Tack för finansiering från –Scania –Energimyndigheten –FFI Fordonsstrategisk Forskning och Innovation 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND 12

13 Design av laboratorieskalereaktor Monolitdimensioner: D = 20 mm, L =30 mm GHSV: 80 000 – 200 000 h -1 2014-10-09 JONAS GRANESTRAND13