Techno-Economic Assessment of Bio-Syngas Production for Methanol Synthesis: A Focus on the Water–Gas Shift and Carbon Capture Sections

The biomass-to-methanol process may play an important role in introducing renewables in the industry chain for chemical and fuel production. Gasification is a thermochemical process to produce syngas from biomass, but additional steps are requested to obtain a syngas composition suitable for methanol synthesis. The aim of this work is to perform a computer-aided process simulation to produce methanol starting from a syngas produced by oxygen–steam biomass gasification, whose details are reported in the literature. Syngas from biomass gasification was compressed to 80 bar, which may be considered an optimal pressure for methanol synthesis. The simulation was mainly focused on the water–gas shift/carbon capture sections requested to obtain a syngas with a (H2 – CO2)/(CO + CO2) molar ratio of about 2, which is optimal for methanol synthesis. Both capital and operating costs were calculated as a function of the CO conversion in the water–gas shift (WGS) step and CO2 absorption level in the carbon capture (CC) unit (by Selexol® process). The obtained results show the optimal CO conversion is 40% with CO2 capture from the syngas equal to 95%. The effect of the WGS conversion level on methanol production cost was also assessed. For the optimal case, a methanol production cost equal to 0.540 €/kg was calculated

Hierarchical Low Si/Al Ratio Ferrierite Zeolite by Sequential Postsynthesis Treatment: Catalytic Assessment in Dehydration Reaction of Methanol

In contrast to high silica zeolites, it is difficult to obtain mesoporosity in zeolites with low Si/Al ratio (e.g., <20) via conventional NaOH-based treatment, making the obtainment of hierarchical zeolites with high acidity a challenging target. In this paper, we report the preparation of hierarchical FER-type zeolite at low Si/Al molar ratio (about 10) by postsynthesis etching involving a sequence of three treatments with NaAlO2, HCl, and NaOH solutions and investigate the effect of both NaAlO2 solution concentration and time of treatment on the textural properties. The obtained materials exhibit a mesoporous volume higher than the parent ferrierite with no significant effect on the sample acidity. The catalytic activity of some samples was investigated in vapour-phase methanol dehydration to dimethyl ether, revealing the superiority of hierarchical zeolites in terms of methanol conversion, although the presence of mesopores causes formation of light hydrocarbons at high temperatures

Methanol Conversion to Dimethyl Ether in Catalytic Zeolite Membrane Reactors

In this work, two ZSM-5 type zeolite supported membranes were used as catalytic membrane reactors for dimethyl ether (DME) synthesis via MeOH dehydration. The membranes, both commercial and tubular, had the same ZSM-5 zeolite layers, but a different support each (TiO2 and gamma-Al2O3) and were operated as contactors in through flow configuration. The performance of the two membrane reactors was analyzed as a function of the temperature (150-250 degrees C) and feed pressure (120-300 kPa), spanning a wide range of WHSV (1-13.3 g(MeOH) g(Catalyst)(-1) h(-1)) and feed composition (25-100%(mol) MeOH). The ZSM-5-Al2O3 membrane (Si/Al = 200; porosity of the zeolite layer = 0.2; thickness = 50 mu m; area = 50.6 cm(2)) exhibited always a greater conversion than ZSM-5-TiO2 (Si/Al = 200; porosity of the zeolite layer = 0.2; thickness = 63 mu m; area = 18.8 cm(2)), revealing an influence of the membrane support, correspondent to an additional catalytic effect induced by the Al2O3, which further enhanced the DME production. At 200 degrees C and 1 h(-1), this reactor achieved a MeOH conversion of 86.6 +/- 6.7%, very close to thermodynamic equilibrium conversion. In addition, both membrane reactors showed 100% DME selectivity

Le trasformazioni dello spazio urbano: la quarta dimensione nella georeferenziazione dell’iconografia storica di Rome

Se si considera la componente fisica del sistema città come espressione materiale dell’insieme dei fenomeni evolutivi dei luoghi, appare evidente come la sua rappresentazione possa essere considerata come sistema di conoscenza generale in grado di manifestare una convergenza di informazioni di natura altamente eterogenea. Le vaste trasformazioni che hanno interessato le città nella storia hanno determinato una evoluzione non solo nelle modifiche morfologiche degli assetti territoriali e nella stratificazione architettonica delle strutture urbane, ma anche nella percezione e fruizione degli spazi urbani. Se si considera l’organizzazione dello spazio urbano come ambito di relazione tra gli uomini, i contributi che provengono dalle fonti bibliografiche, iconografiche e cartografiche in particolare possono consentire la ricostruzione diacronica dei tessuti urbani. Questa ricostruzione è resa possibile dalla lettura delle diverse rappresentazioni che della città sono state date nel tempo, come rappresentazioni iconografiche o pittoriche, talvolta simboliche se non addirittura metaforiche, che consentono di acquisire conoscenze dei luoghi, anche quando presentano uno scarso grado di attendibilità. L’introduzione dell’informatica nel rilevamento e nella rappresentazione cartografica e la realizzazione dei sistemi informativi territoriali hanno aperto nuove possibilità non solo nella realizzazione di database collegati e georeferenziati, che possono contenere una notevole quantità di informazioni di diversa natura progressivamente incrementabili, ma soprattutto rendendo agevoli sia le molteplici interrogazioni sia le successive elaborazioni. Lo sviluppo della cartografia digitale dalla quale si possono derivare direttamente modelli tridimensionali, si pone quindi come punto di partenza per una corretta rappresentazione della complessità del fenomeno urbano e per un ripensamento dello spazio non più sulla base di esplorazioni planimetriche, ma tramite la creazione di modelli virtuali generati in maniera più o meno automatica a partire dalla cartografia stessa. In questo senso, il modello di derivazione cartografica costituisce l’aspetto metrico-quantitativo della rappresentazione della città, aspetto che risulta tanto più esatto, obiettivo e verificabile in quanto ottenuto con strumenti che rendono le misurazioni sufficientemente attendibili. Si tratta dunque di esplorare la cartografia tridimensionale cogliendone le peculiarità e la ricchezza nella restituzione dello spazio urbano, caratteristiche, queste, che suggeriscono immediatamente di tentare di ricostruire con la stessa vivacità rappresentativa anche tutti i trascorsi storici della città o, quanto meno, di alcuni dei suoi momenti topici, con particolare attenzione alle trasformazioni di natura orografica ed edilizia. In questo quadro emergono due distinti aspetti di natura metodologica, l’uno concernente la generazione del modello urbano e le implicazioni tecniche che questo comporta (implementazione di dati, automatismi, studi tipo-morfologici, scala del modello, …), l’altro relativo all’evoluzione della città attraverso il confronto tra modelli cartografici diversi (bi e tridimensionali). La realizzazione di un modello virtuale basato sulla cartografia digitale 3D, che fotografa lo stato attuale della struttura urbana, può rappresentare la griglia tridimensionale di riferimento per una visualizzazione delle trasformazioni spaziali attuata con una procedura che ripercorre a ritroso il cammino della storia. Si tratta di riferire a questa griglia orientata sulla base di capisaldi topografici certi i dati cartografici e iconografici provenienti dalla ricerca storico-documentaria, sulla base della individuazione di elementi invarianti della struttura urbana, come assetti orografici, vuoti urbani o edifici esistenti, etc., che non hanno mutato la loro localizzazione e le loro caratteristiche morfologiche. Così concepito, il modello tridimensionale di derivazione cartografica si caratterizza per la capacità di recepire e valorizzare documenti molto diversi e non necessariamente “scientifici” ai fini di una visualizzazione interattiva della storia del singolo brano di città o del singolo edificio per valutarne le trasformazioni sul piano morfologico e dimensionale, ma anche percettivo.Peer Reviewe

MFI vs. FER zeolite during methanol dehydration to dimethyl ether: The crystal size plays a key role

Abstract FER-type zeolite was recently recognized as good catalyst for DME synthesis via methanol dehydration or one-pot CO2 hydrogenation, in terms of DME selectivity, stability and coke formation. In this research, we investigated the role of crystal size of both FER- and MFI-type zeolites on catalysis of methanol dehydration to DME reaction. The results show that FER-type zeolites, both micro- and nano-sized, exhibit better performances than micro-sized MFI-type zeolite. On the contrary, the application of nano-sized MFI allows to obtain a DME selectivity similar to FER, but with higher DME production rate and a lower coke deposition

Methanol adsorption at High Pressure in MFI- Zeolites

In some olefins-production processes, MFI-zeolites are currently used as catalysts, representing an appealing alternative to the high-energy demanding Steam Cracking process, from which the 95% of the total worldwide olefins production relies1,2. Furthermore, MFI zeolites have been used in the methanol-to-olefins (MTO) synthesis process, to obtain olefins directly from methanol, thus bypassing oil as raw precursor. At ambient conditions, only the surfaces of the zeolite crystallites are believed to be active in the methanol-to-olefins process. However, pressure can enhance methanol adsorption in the structural cavities of zeolites3, thus enhancing the active surface directly in contact with methanol. This may bear a significant impact in the industrial applications of this zeolite as a catalyst: a \u201ccold\u201d intrusion of methanol into the zeolite cavities might pave the way to ultimately increase the efficiency of the MTO conversion process. In this study, we synthesized and investigated, by in situ synchrotron powder-XRD experiments with a diamond-anvil cell, the high-pressure behaviour of six MFI-zeolites with different chemical composition (Na-Al-MFI, Na-Fe-MFI, Na-B-MFI, H-Al-MFI, H-B-MFI, and Silicalite-1-MFI). Consistently with previous studies4, all the synthesized zeolites are monoclinic (space group P21/n11) at ambient pressure. A monoclinic-to-orthorhombic (P21/n11-to-Pnma) phase transition (MOPT) was reported to occur at P &gt; 1 GPa in MFIzeolites. On the basis of the in-situ X-ray diffraction data, we ascertain that: i) all the MFI zeolites compressed in silicone oil (acting as non-penetrating fluid) have overall the same bulk compressibility, ii) methanol penetrate through the structural voids (leading to an apparent lower compressibility, Fig. 1) and, among the different zeolites, the magnitude of the adsorption phenomenon is different, i.e. it is governed by the different chemical composition, iii) the MOPT is influenced by the chemical composition of the zeolites and by the absorption of methanol. The experimental findings of this study represent the first step to select the optimal chemical composition of a potential MFI-catalyst for the MTO conversion process operating at high-pressure conditions

Mesotherapy: From Historical Notes to Scientific Evidence and Future Prospects

Intradermal therapy, known as mesotherapy, is a technique used to inject a drug into the surface layer of the skin. In particular, it involves the use of a short needle to deposit the drug in the dermis. The intradermal microdeposit modulates the drug's kinetics, slowing absorption and prolonging the local mechanism of action. It is successfully applied in the treatment of some forms of localized pain syndromes and other local clinical conditions. It could be suggested when a systemic drug-sparing effect is useful, when other therapies have failed (or cannot be used), and when it can synergize with other pharmacological or nonpharmacological therapies. Despite the lack of randomized clinical trials in some fields of application, a general consensus is also reached in nonpharmacological mechanism of action, the technique execution modalities, the scientific rationale to apply it in some indications, and the usefulness of the informed consent. The Italian Mesotherapy Society proposes this position paper to apply intradermal therapy based on scientific evidence and no longer on personal bias

Fondamenti di cartografia

La cartografia è profondamente cambiata soprattutto negli ultimi anni. La rivoluzione informatica, i sistemi di posizionamento satellitari, le necessità di identificare i luoghi per una migliore e sicura mobilità di una società sempre più globalizzata e per gli interventi operativi e di salvaguardia del territorio hanno delineato nuovi scenari nelle tecniche di rilevamento, acquisizione e gestione dei dati geografici. La storia della cartografia mostra non solo l'evoluzione delle conoscenze geografiche e del modo di rappresentare la Terra, ma esprime la necessità di utilizzare le informazioni territoriali del passato per conoscere e confrontare i processi evolutivi dell'ambiente e del paesaggio. I confronti tra documenti realizzati in epoche diverse sono possibili solo se si conoscono i limiti di precisione e di attendibilità ottenuti attraverso le varie tecniche e modalità di rilevamento e di rappresentazione usati anche nel passato

Un tesoro ritrovato: dal rilievo alla rappresentazione

Il volume Un tesoro ritrovato. Dal rilievo alla rappresentazione rappresenta il catalogo della mostra omonima, promossa dall’Agenzia del Territorio sotto l’Alto Patronato del Presidente della Repubblica Italiana si è svolta a Roma, nel Complesso Monumentale del Vittoriano a Roma, dal 26 novembre 2009 al 10 gennaio 2010 Il volume rivolto non solo agli operatori e cultori del settore, ma anche a un pubblico più vasto, offre la possibilità di compiere un affascinante viaggio alla scoperta dei diversi saperi, professionalità e competenze dell’Agenzia del Territorio attraverso una narrazione che ripercorre le tappe della storia della cartografia e di quegli insiemi di conoscenze scientifiche, tecniche e artistiche a essa connesse, che hanno accompagnato, e spesso anche stimolato, l’evoluzione economica e il progresso tecnologico della società. Una breve premessa storica, partendo dall’epoca preistorica, passando per la civiltà egizia e proseguendo nell’antica Grecia e nell’epoca romana fino alla Civiltà dei Lumi, consente di esaminare alcuni pezzi originali tra cui il “Cubito di Imen-m-ipet” proveniente dal Museo delle Antichità Egizie di Torino e la “Groma” del Museo Archeologico Nazionale di Napoli. Il racconto della nascita dei catasti geometrico-particellari nel XVIII e XIX secolo e una panoramica su alcune cartografie elaborate prima della promulgazione della legge istitutiva del Catasto Italiano, del 1886, illustrano il patrimonio dell’Agenzia del Territorio. In particolare, documenti del “catasto teresiano”, napoleonico, pontificio, franceschino e altri catasti ottocenteschi, cui sono state affiancate straordinarie tavole di cabrei e atlanti, hanno fornito alcuni significativi esempi dell’accuratezza del rilevo e soprattutto della raffinatezza della rappresentazione, sempre presente anche nella cartografia catastale.Percorrendo le varie tappe storiche si giunge, attraverso l’esame di affascinanti strumenti di rilievo topografico e aerofotogrammetrico e di calcolo e archiviazione, fino all’introduzione dell’informatica, che caratterizza l’epoca più recente. Il percorso infine si conclude affrontando la questione della gestione moderna della cartografia catastale e della gestione informatizzata del processo di aggiornamento del Catasto, mettendo in evidenza l’attualità e lo sviluppo futuro delle attività dell’Agenzia, attraverso la presentazione della procedura Pregeo e della consultazione telematica del Catasto