CONTROLLED SIZE MTT (ZSM-23) ZEOLITES FOR CATALYTIC CRACKING. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF thesis_Idris.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

إنتاج مادة البروبلين أصبح حاجة ماسة وذلك نظراً للزيادة في الإحتياج العالمي مقارنة بـ الإيثلين. ركزت هذه الدراسة على تطوير مادة حفازة من نوع الزيولايت احادي البعد وذلك لإنتاج البروبلين بواسطة التكسير الحفزي للنفثا الخفيفة، وقد استعمل الهكسان كممثل للنفثا. لتحقيق هذا الغرض تم تطوير المادة الحفزية MTT وذلك بإدخال مواد رابطة غير أيونية عن طريق عملية تحضير في مفاعل باستخدام الميكروويف. تمت دراسة عملية التحضير تحت ظروف زمنية مختلفة وذلك تحت الفترات 5 ساعات 24 ساعـــة و 48 ســـاعة. دراســــة فتـــــــــــرات التحضيــــــر الــــــــزمنية بالإضــــافـة إلى نسبـــة المـــادتيـــن SiO2 و Brij المستعملتــــــــان في عمليـــــــــة التحضيـــــــــر تـــــم عن طـريق عمليــــــة تحليـــــــل احصـــــــائي وهـــــي Taguchi and Pareto Analysis على مساحة السطح BET وطول الكرستالات لقد وجدت هذه الدراسة الإحصائية أن التأثير الأعلى لفترة التحضير الزمنية يكون عندما تكون نسب المواد SiO2 و Brij قليلة. وعند هذه الظروف يتم الحصول على مساحة سطح BET أعلى وطول أقل لكرستالات المادة الحفزية. وهذه هي الظروف الملائمة لزيادة فعالية المادة الحفزية. حيث وجدت هذه الدراسة أن تحضير المادة الحفزية MTT تحت هذه الظروف أدى إلى إنتاج نسب أعلى من الألكينات وهو المطلوب لزيادة إنتاج مادة البروبلين والذي كان هدف هذه الدراسة.

English Abstract

Due to the rise in demand and price of propylene over ethylene, the need to increase the selective production of propylene is necessary. Our study focuses on developing a one dimensional zeolite which is suitable for the selective cracking of light naphtha (using n-hexane as a model reactant) to produce propylene. In order to achieve this, we studied the effect of the incorporation of a nonionic surfactant in the synthesis of Mobil Twenty Three (MTT) zeolite, a one –dimensional 10-membered ring (10 MR) zeolite via a microwave reactor. Incorporation of nonionic polyoxyethylene 20 stearyl ether (Brij-78) surfactant into a synthesis mixture of SiO2-Al2O3 - NaOH- Brij-78 - isopropyl amine - H2O at different Brij-78/SiO¬2 ratio (0, 0.04 and 0.07) was studied with different synthesis aging time of 5, 24 and 48 h. The Taguchi method and the Pareto Analysis of variance were used to investigate the effects of Brij-78/SiO2 ratio and synthesis aging time on as- synthesized samples Brunauer Emmett Teller (BET) surface area and mean crystal length. In order to minimize diffusion and mass transfer problems in our catalyst, we focused on minimizing catalyst mean crystal length and maximizing catalyst BET surface area. Characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), BET, Field Emission Scanning Electron Microscope FESEM, energy dispersive X-ray (EDX) and twenty seven aluminum nuclear magnetic resonance (27Al NMR) were used. Pure Rod-like MTT zeolite phase were obtained with crystal length in the submicron to nanometer range. Both Taguchi and Pareto analysis show that aging time of synthesis precursor is more significant with minimal competition from Brij-78/SiO¬2 ratio in reducing mean crystal length and increasing BET surface area of catalyst. Catalytic test of MTT zeolite in the cracking of n-hexane shows good selectivity and yield towards olefins. Also, Propylene to ethylene ratio (P/E) of ~2.5 was recorded for evaluated catalyst. Furthermore, increase in catalyst activity and resistance to deactivation was observed after desilication followed by mild dealumination.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Chemical Engineering Research > Petrochemicals
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Al-Amer, Adnan M.
Committee Co-Advisor:	Oki, Muraza
Committee Members:	Malaibari, Zuhair Omar and Hossain, Mohammad Mozahar and Abdur Razzak, Shaikh
Depositing User:	BAKARE IDR AKOLADE (g201002020)
Date Deposited:	13 Feb 2013 10:41
Last Modified:	01 Nov 2019 15:37
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138855