DEVELOPMENT OF MODIFIED MTW ZEOLITES FOR CATALYTIC CRACKING OF N-HEXANE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF M.Sc_Thesis_report_Final_with_cover.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

الاحتياجات العالمية لمنتجات البترول القيمة شجعت العلماء الى تطوير الكثير من أنواع المحفزات و التي يتم استخدمها في الصناعات البتروكيماوية و خصوصا محفزات الزيوليت. الزيوليت ذات الحجوم الكبيرة مثل زد إس إم 12 (إم تي دابليو) يتم احتياجها لتحويل المواد الهيدروكربونية ذات السلسلة الطويلة. الكثير من التطويرات تم إضافتها إلى زد إس إم 12 لتطوير خواصها. أهم المميزات التي يجب توفرها في هذه المواد الزيوليتية هي حركية المادة المحفزة ومدى دقة اختيارها و كذلك مدى قدرتها على تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات مرغوبة مع الأخذ في الحسبان سرعة إبطال مادة الزيوليت. بسبب أهمية هذه المميزات، تم تطوير مادة زد إس إم 12 الزيوليتية لتحسين حركيتها وثباتها لمدة أطول خلال التفاعلات وتقليل مستوى إبطال المحفز. إن أنتاج مادة زد إس إم 12 النقي تتطلب الموازنة في درجة حرارة تحضيرها و مدى قلوية المادة ومدة التحضير. بعدما تمكنا من الحصول على زد إس إم 12 النقي، تم تلقيح المادة الناتجة بمواد فليزية مثل اللنثانوم و السيريوم النادرة و شبه الفلزية مثل البورون. بعد ذالك تم اختبار مدى فعالية المواد المطورة في تحويل و تكسير مادة الهكسان الى مواد كربونية مشيعة وغير مشبعة و خصوصا مادتي الإيثيلين و البروبيلين. من خلال النتائج، تبين أن اضافة مادة البورون الى المحفز الزيوليتي زد إس إم 12 زاد من مستوى مدى اختيارية المواد المرغوبة اثناء التفاعل وخصوصا إلى مادتي البروبيلين و الإيثيلين مع اختيارية عالية للمواد الكربونية غير المشبعة وصلت إلى 71.7% بزيادة 3.4% مقارنة بالمادة الغير المطورة. في اختبار اخر لمدى ثبات المواد في الماء الساخن, تبين كذلك أن المحفز الملقح بالبورون لديه ثبات أعلى و قابلية للأحتفاظ بالبلورات الأساسية لمدة أطول مع ملاحظة ازالة بعض جزيئات السيليكون من المحفز.

English Abstract

The global demands for valuable oil products encouraged scientists to modify many catalysts needed in petrochemical industries such as zeolites. Zeolites with larger pore diameter such as ZSM-12 (MTW) is required to convert longer hydrocarbons. Numerous modifications have been applied to improve the properties of ZSM-12 zeolite. Most needed features in zeolite catalysts are the activity in catalytic cracking, the selectivity to olefin and the stability against the deactivation. For this purpose, ZSM-12 zeolite were modified to obtain pure phase of ZSM-12, and additional post-treatment to improve the stability of ZSM-12 in the steam environment. Pure ZSM-12 requires careful control of temperature, alkalinity and synthesis time. Elements such as lanthanum, cerium and boron were used to improve the hydrothermal stability of ZSM-12 zeolite. To evaluate the performance of modified ZSM-12, a model reaction of n-hexane cracking was applied. Boron doped ZSM-12 was superior as compared to conventional ZSM-12 as higher selectivities to propylene and ethylene were achieved with average selectivity to olefin of 71.7% with increase of 3.4% compare to the parent. Further test on the stability of the modified ZSM-12 zeolite samples were performed in hot liquid water and it was observed that the presence of boron enhanced the preservation of the crystallinity and desilication was happened in the framework of the zeolite.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	muraza, Oki
Committee Members:	Hossain, Mohammad Mozahar and Shaikh, Abdur Razzak
Depositing User:	MOHAMMED AHMED SANHOOB (g200723450)
Date Deposited:	14 Jan 2015 04:44
Last Modified:	01 Nov 2019 15:44
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139425