KFUPM ePrints

Propylene by Oxidative Dehydrogenation of Propane over Mixed Metal Oxide Catalysts

Al-Asiri, Hassan (2011) Propylene by Oxidative Dehydrogenation of Propane over Mixed Metal Oxide Catalysts. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Restricted to Registered users only until 01 December 2011.


Arabic Abstract

هذا البحث يركز على نزع الهيدروجين من البروبان عن طريق الأكسدة لأنتاج البروبيلين بأستخدام محفزات أكسيد الموليبدينوم والفاناديوم. الهدف من هذه الدراسة هو تحقيق نزع الهيدروجين من البروبان عن طريق الأكسدة على المحفزات المدعومه وغير المدعومه وتقييم المواد الحفازة في مفاعل عند درجة حرارة ٣٥٠ حتي ٦٠٠ درجة مئوية. لهذا الغرض, تم اعداد عدد من المحفزات التي تحتوي علي الموليبدينوم والفاناديوم بنسب مختلفه باستخدام نترات السيترات للأحتراق الذاتي. بالاضافه الي ذالك تم اعداد عينات اخرى من المحفزات المدعومه بالسلكا تحتوي علي نفس النسبه من الموليبدينوم والفاناديوم باستخدام اسلوب التشريب. تم ايضا دراسة المساحه السطحيه للمحفزات و دراسة المحفزات عن طريق الاختزال الحراري و رامان الطيفي و التحليل الطيفي لأشعه فوق البنفسجيه و الاشعه السينيه. غسل المحفزات الغير مدعومه بالكحول وتجفيفه باستخدام المجفف السوبر اظهرت نتائج كبيره في نشاط المحفزات.المحفز الذي يحتوي علي نفس نسبة الموليبدينوم والفاناديوم هو افضل نشاط محفز من بين المحفزات الغير مدعومه. وأظهرت المقارنه بين المحفزات المدعومه و غير المدعومه بان المحفزات المدعومه اكثر نشاط من غيرها.واظهر النوعان من المحفزات ١٠٠ ٪ من الانتقائيه البروبيلين بين ٣٥٠ و٤٥٠ درجة مئوية و انخفاض انتقائيه البروبيلين عندي زيادة درجة الحرارة. وافضل انتاجيه كانت للمحفز المدعوم الذي يحتوي علي١٥٪ من الموليبدينوم والفاناديوم مع١٠٠٪ من الانتقائيه البروبيلين عند ٤٥٠ درجة مئوية

English Abstract

This research focuses on the oxidative dehydrogenation of propane (ODP) to propylene over molybdenum and vanadium oxide catalysts. The objective of this study is to investigate oxidative dehydrogenation of propane over MoV oxide catalysts and MoV supported on to MCM-41 catalysts and the evaluation of the catalysts in a fixed-bed reactor at temperatures of 350 to 600 °C. For this purpose, several catalysts of MoV oxide catalysts with varied compositions (Mo/V = 1/1, 7/3, 8/2 and 9/1) of molybdenum and vanadium are prepared by using a modified citrate-nitrate auto-combustion method. In addition, MV/MCM-41 catalysts with Mo/V = 1/1 and different metal loadings (5, 10, and 15 %) are prepared by using an impregnation method. The catalysts are characterized by using a BET technique, temperature programmed reduction (TPR), X-Ray Diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and UV spectroscopy. The effects of washing and super critical drying (SCD) on unsupported catalyst were investigated. There was an interaction between the molybdenum and vanadium metal in all of the catalysis due to the presence of a peak at 785 cm-1 , which was assigned to polymolybdovanadate species V-O-Mo vibration in the Raman study. This interaction could be efficient for alkane activation. In the unsupported catalysts, the better catalyst activity was MoVOx-2 (SCD) with Mo/V ratio 1/1. The comparison between supported and unsupported catalysts that have same ratio of Mo/V (1:1) was studied, and revealed that the supported catalysts are more active than unsupported catalysts. Both type of catalysts showed 100% selectivity for propylene in the range of 350 – 450 °C. However, propylene selectivity decreased with increasing the temperature. The highest yield of 6.05% with 100% propylene selectivity was obtained for 15MV/MCM-41at 450 ⁰C.

Item Type:Thesis (Masters)
Date:29 January 2011
Date Type:Completion
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Creators:Al-Asiri, Hassan
Committee Advisor:Al-Amer, Adnan
Committee Co-Advisor:Shakeel, Ahmed
Committee Members:Shawabkeh, Reyad and Al-Mutairi, Eid and Hossain, Mohammad
ID Code:136413
Deposited By:Hassan Al-Asiri (g200032580)
Deposited On:08 Feb 2011 10:53
Last Modified:30 Apr 2011 17:07

Repository Staff Only: item control page