Silicoalumino Phosphate SAPO-34 Grown on SiC Foam as Structured Catalyst for Methanol Dehydration to Dimethyl Ether. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Final_Thesis_Mohanned_g201105710.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

على سطح كربونات السيلكون الرغوية ذات مساحة السطح المتوسط SAPO- تم بنجاح عمل طبقة من 34 بإستخدام التحضير بواسطة المايكرويف و إستخدام هذا التركيب كعامل حفاز في تفاعل نزع الماء من الميثانول و ذلك لإختيار التراكيز المناسبة SAPO- لتكوين ثنائي ميثيل الإيثر. تم عمل دراسات أولية لدراسة نقاء 34 SAPO-34/SiC نقي و طلائه على سطح كربونات السيلكون الرغوية. مركب SAPO- للحصول على 34 المنتج بواسطة المايكرويف تم تأكيد إنتاجه بإستخدام تجربة إنحراف الأشعة السينية. تمت أيضا دراسة تأثير زمن التحضير في المايكروف، عدد مرات التحضير و عمليات معالجة مبدئية لسطح كربونات السيلكون الرغوية بحجم 7 SAPO- بإستخدام محلول العامل الحفاز و محلول العامل المساعد للتشكيل. تم الحصول على بلورات 34 مايكرون بعد إشعاع مايكرويف لمدة 6 ساعات في درجة حرارة 081 درجة مئوية. إعادة عملية التحضير ضرورية للحصول على تغطية كاملة لسطح كربونات السيلكون الرغوية. المعاجة المبدئية لسطح كربونات السيلكون الرغوية أدت لتحسين كمية البلورات المطلية و تم تحقيق تغطية كاملة لسطح كربونات السيلكون الرغوية بعد إعادة عملية التحضير مرتين متتاليتين و يعزى هذا التأثير للطبقة التي تكونت فوق سطح كربونات السيلكون الرغوية قبل تكوين البلورات و التي أدت لزيادة كمية البلورات المتكونة فوق سطح كربونات السيلكون الرغوية تم إختباره في تفاعل نزع الماء من الميثانول SAPO-34/SiC أكثر من الكمية المتكونة في المحلول. مركب لتكوين ثنائي ميثيل الإيثر و قد أبدى أداء عاليا و إستقرارية كبيرة داخل المفاعل. أيضا الحفاز المركب من بلورات المستخدمة في شكل SAPO- و كربونات السيلكون الرغوية أعطت نفس الأداء مقارنة ببلورات 34 SAPO-34 مسحوق. كما أن طريقة معالجة السطح بمحلول العامل المساعد للتشكيل أبدت أداء أفضل من المعالجة بمحلول العامل الحفاز في المفاعل.

English Abstract

SAPO-34 layers were successfully grown on β-SiC foam with medium specific surfacearea, using a microwave-assisted hydrothermal synthesis method (MAHyS) for applications as a structured catalyst. Preliminary investigations on SAPO-34 phase purity were conducted to select the appropriate concentrations and protocol to grow pure SAPO- 34 on SiC foams. SAPO-34/SiC foams composite were obtained via a microwaveassisted synthesis route. X-ray diffraction (XRD) was used to confirm the formation of the composite. Microwave irradiation time, number of coating cycles and pretreatments with the template solution and the slurry were studied to optimize the growth and coverage of SAPO-34 crystals on the SiC foam surface. SAPO-34 crystals with cubic morphologies having 7 μm average size were obtained after 6 h microwave irradiation treatment at 180oC. However, multi coating steps were required to obtain a full coverage of SAPO-34 crystals. Template pretreatments of the host material (SiC foams) significantly improved the loading of crystals on the support surface. Full coverage of SAPO-34 on SiC foams was obtained after 2 times of coatings, which is mostly attributed to the template layer formed on the foam surface which induced the heterogeneous nucleation on the support. The SAPO-34/SiC foam structured catalyst exhibited enhanced activity and stability in methanol dehydration to dimethyl ether, which was carried out in a fixed bed reactor. The supported zeolite displays the same intrinsic activity compared to the powder zeolite and the dehydration activity obtained on the template coated catalyst, SAPO-34/SiC-T, is higher than the one obtained on the slurry coated catalyst, SAPO- 34/SiC-S

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Malaibari, Zuhair
Committee Members:	Al-Amer, Adnan and Hossain, Mozahar and Abdur Razzak, Shaikh
Depositing User:	MOHAMED AL MOHANNED MOHAMED ELAMIN (g201105710)
Date Deposited:	12 Aug 2014 11:05
Last Modified:	01 Nov 2019 15:43
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139333