Projektbeschreibung
Anhand von Multiskalenmodellen noch effektiver wertvolle Kohlenwasserstoffe aus Methanol gewinnen
Methanol ist ein industriell hergestellter Brennstoff, der gleichermaßen Vorprodukt wertvoller Chemikalien ist. Es kann aus vielerlei Rohstoffen hergestellt werden, zum Beispiel aus Kohle, Biomasse, Biogas und sogar CO2 aus Industrieemissionen. Methanol kann fossile Brennstoffe als Vorstufe zu wertvollen Kohlenwasserstoffen ersetzen und weist einen Weg zu nachhaltigeren Brennstoffen und Chemikalien. Das Verfahren zur Erzeugung von Methanol aus Kohlenwasserstoffen gibt es bereits seit den 1970er Jahren – erst im letzten Jahrzehnt wurde es jedoch im industriellen Maßstab umgesetzt. Es bestehen nach wie vor technische Schwierigkeiten, etwa die Bildung von Koks. Dieser feste Rückstand hemmt die Reaktionsprozesse. Das EU-finanzierte Projekt EMPaTHY wird anhand computergestützter skalenübergreifender Modellierung daran arbeiten, den Mechanismus der Koksbildung im Prozess der Herstellung von Methanol aus Kohlenwasserstoffen besser zu verstehen sowie sein Auftreten zu minimieren oder zu eliminieren.
Ziel
The methanol-to-hydrocarbon (MTH) process is a versatile catalytic process that are gradually playing a more important role in the economy. However, an important factor that is inhibiting the profitability of MTH is accumulation of coke in the pores of the catalyst during operations. To reduce or eliminate the coke formation during MTH operations, it is necessary to have a detailed mechanistic insight into its cause of formation. In this proposal, I will achieve this insight through a computational modelling strategy. I will study the mechanism of the MTH process at various time- and length scales, using various computational methodologies. I will use computational fluid dynamics (CFD) to study the fluid flow at the reactor scale and the diffusion in the macropores. I will use kinetic Monte Carlo (kMC) and molecular dynamics (MD) to study the diffusion in the meso- and micropores. Finally, I will use density functional theory (DFT) to study the reactions at the active sites. The processes studied at the various length scales will be coupled together through a multiscale methodology.
Multiscale modelling has steadily evolved over the past decade, but the concept is still at the proof-of-principle stage where the methodology has been demonstrated for simple test systems such as CO oxidation. The methodologies that will provide data to the multiscale simulation, CFD, kMC, MD, and DFT have all reached a high level of maturity. Now is the right moment to use a multiscale methodology to couple these methodologies together and solve the problem of coke formation in the MTH process.
The potential outcomes are the following: 1) an understanding of how coke is formed in the MTH process; 2) a larger acceptance in the catalysis community to use multiscale modelling in the design of new catalysts; and 3) tighter interdisciplinary collaborations.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Kohlenwasserstoff
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften klassische Mechanik Strömungsmechanik Fluiddynamik numerische Strömungsmechanik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Informatik Multiphysik
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz Computational Intelligence
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
20133 Milano
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.