SYNTHESIS OF MOLYBDENUM BASED NANO COMPOSITE FOR DESULFURIZATION OF MODEL FUELS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_Thesis_May_2017.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

ملخص الرسالة الاسم الكامل: عمر تشيش أبو بكر عنوان الرسالة: تحضير مركبات الموليبدينيوم مدمجة مع الكربون لإزالة الكبريت من الوقود التخصص: كيمياء تاريخ الدرجة العلمية: مايو 2017 تهدف هذه الدراسة إلى تحضير سلسلة من المحفزات المكونة من الموليبدينوم نانوية الحجم مدعمة على أسطح من الكربون المحضر من الإطارات كمصدر رخيص التكلفة. إن إزالة الكبريت أثناء عملية تكرير النفط الخام هام جدا لأن المركبات المحتوية على الكبريت تسبب التلوث البيئي، والمواد الحفازة السامة، وتآكل معدات التكرير. وهناك جهود جارية لخفض حدود الكبريت في جميع أنواع الزيوت، وأحد المجالات الرئيسية التي واصلت اجتذاب اهتمام كبير هو تصنيع المواد الحفازة التي تعمل بشكل أكثر فعالية كبدائل قابلة للتطبيق مقارنة بالمواد الموجودة لإزالة الكبريت من الوقود. في هذا العمل، تم استخدام الكربون المنشط الناتج من إطارات النفايات كداعم لمحفزات مكونة من المولبيدينيو والنيكل. ثم تم استخدام المحفزات المعدة لإزالة الكبريت من ثنائي البنزين ثيوفين في مفاعل عند ضغط هيدروجين 50 بار ودرجة حرارة 350 درجة مئوية. النتائج اظهرت إزالة الكبريت الى مستوى ملحوظ وأجريت المزيد من التعديلات لتحسين نشاط المحفزات. وهكذا تم استخدام الأسطح الداعمة المعدلة لتعزيز توزيع المواد الحفازة النانوية النشطة على الدعم. وقد تم توصيف المحفزات المعدة بتقنيات وأدوات مختلفة لتحديد الخصائص المتأصلة للمواد. تم استخدام كل من التحليل الطيفي و حيود الأشعة السينية و التحليل الطيفي الضوئي بالأشعة السينية والفحص المجهري الإلكتروني لتحديد خصائص المركبات المحضرة. تم إجراء تعديل آخر من خلال الجمع بين الكربون المنشط مع التيتانيا من خلال طريقة التحضير الكيميائى بالتسخين. وقد لوحظ تحسن في الأداء مع المحفزات المدعومة على مركب من ثاني أكسيد التيتانيوم والكربون تحت نفس العمليات مقارنة بالمحفزات المحضرة على سطح داعم من الكربون فقط. وأظهرت نتائج الدراسة أن الكربون المنشط من إطارات النفايات مع التيتانيا دواعم جيدة لتوزيع الحفازات النانوية من الموليبدينوم وقد أوضحت النتائج فعالية جيدة للمواد الحفازة المحضرة في إزالة الكبريت من الوقود المحضر. المواد الحفازة المحضرة تتمتع بانها رخيصة التكلفة وبالتالي فإن استخدامها سيؤدي لتقليل تكلفة تكرير الزيوت الخام وفي الوقت نفسه القضاء على الآثار السلبية للتخلص من النفايات

English Abstract

ABSTRACT Full Name : Umar Cheche Abubakar Thesis Title : Synthesis of Molybdenum Based Nano Composites for Desulfurization of Model Fuels Major Field : Chemistry Date of Degree : May, 2017 The aim of this proposal is to formulate a series of Mo based catalysts that will be used for hydrodesulphurization of models fuel oils. Desulfurization is significant in the refining process of crude oil because sulfur containing compounds cause environmental pollution, poison catalysts, and corrode refining equipment. There are ongoing efforts to lower the limits of sulfur in all kinds of oils and one of the major areas that have continued to attract tremendous attention is the fabrication of materials that act more effectively as adsorbent/catalyst compared to the existing ones that have been reported as viable alternatives to the existing materials for the desulfurization of fuels. In this work, activated carbon produced from waste tires was used as a support for hydrodesulphurization catalysts, Ni and Mo. The prepared catalysts were then used for the desulfurization of dibenzothiophene in a batch reactor at a hydrogen pressure of 50 bar and temperature 350 0C. Results show an appreciable level desulfurization and further modifications were carried out to improve the activity of the catalysts. Thus, ultra-sonication and chelating agents were used to enhance the dispersion of the active phase on the support. The prepared catalysts were characterized by different techniques and instruments to establish the inherent properties of the materials. X-Ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform IR (FT-IR) , scanning electron microscopy (SEM) and Brunauer–Emmett–Teller (BET) measurements were all utilized to explain the properties of the hydrodesulfurization catalyst. A further modification was achieved by combining the activated carbon with TiO2 through the sol-gel and hydrothermal synthesis. Enhanced performance was observed with catalysts supported on the carbon-TiO2 composite under the same operations. In fact, the no trace DBT was found after 4 hours of reaction at 350oC and hydrogen pressure of 50 bar. The results of the study showed that activated carbon from waste tires and the activated carbon-metal oxide composite can be used as alternative support material for HDS catalysts to reduce the cost of refining crude oils and at the same time eliminate the negative impacts of waste disposal.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor:	Saleh, Tawfik
Committee Members:	Alhooshani, Khalid and At-Thagfi, Jameel
Depositing User:	UMAR ABUBAKAR (g201406280)
Date Deposited:	01 Jan 2018 05:22
Last Modified:	30 Dec 2020 13:26
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140570