Methanol to olefins using modified SAPO-34 zeolite. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Hassan_Ahmed_Salih_MS_thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 26 January 2021. Download (4MB)

Arabic Abstract

تم توليف المحفزات المعدلة سابو -34 لتحويل الميثانول إلى منتجات أكثر قيمة مثل الأوليفينات الخفيفة. تم دراسة تأثير التعديل على الأداء التحفيزي والخصائص الفيزيائية والكيميائية. تم توصيف الخصائص XRD, SEM, N2-BET, NH3-TPD, FTIR, and UV-VIS الفيزيائية والكيميائية باستخدام لسابو-34 المعدل. وقد تم إجراء التحسين الحفاز لسابو -34 إما من خلال التعديلات في الموقع أو في مرحلة ما بعد التعديل. وينقسم التعديل في الموقع إلى المعدن وغير المعدنية حيث اضيفت المعادن القلوية و الانتقالية والبورون في إطار سابو-34. في حين، تم إجراء ما بعد التعديل إما عن طريق التأسيس المعدني أو المعالجة الكيميائية. علي الرغم من انخفاض التبلور بعد التعديل بالمقارنة مع الأم سابو -34، تم تحسين خصائص الانتشار والحموضة. وقد لوحظ نشاط جيد وانتقائية لإنتاج الأوليفينات لجميع المحفزات المصنعة. وقد أدى دمج المعادن في إطار سابو -34 إلى تعزيز العمر الوظيفي للحفاز وانتاجيه البروبيلين. كان تحويل الميثانول مستقرا لأكثر من 1 ساعة باستخدام المحفزات المعدلة بالمعادن عند 6.6 غرام. ساعة / مول عند 350 درجة مئوية، وبار واحد. أظهر المحفز إي-مغسابو-34 أفضل استقرار لمدة 2 ساعة من توس. وكان معدل التعطيل أعلى بالنسبة للسابو -34 الأصلي بالمقارنة مع المحفزات المعدنية المعدلة. وفي وقت لاحق، زاد العائد الأوليفينات الخفيفة عن طريق التأسيس المعدني. وفضلت المحفزات المعدلة في الموقع إنتاج البروبيلين على عكس المحفزات المعدلة بعد التعديل التي تفضل الإثيلين. ويعزى تفضيل أوليفين من المحفزات إلى الاختلاف الحمضي. وأخيرا، كان التعديل اللاحق أكثر كفاءة لتعزيز المحفز سابو -34 لرد فعل مو بسبب زيادة نسبة التأسيس وتحسين الحموضة أفضل بالمقارنة بعد التعديل.

English Abstract

The modified SAPO-34 catalysts were synthesized for methanol conversion to more valuable products such as light olefins. The effect of the modification on the catalytic performance and physicochemical properties were investigated. The comprehensive characterizations, XRD, EDX, FESEM, FTIR, N2-BET, NH3-TPD and DR-UV-Vis have been applied to characterize the modified SAPO-34. The catalytic enhancement of SAPO-34 was performed by either in-situ or post modifications. The in-situ modification is divided into metallic and nonmetallic where alkaline or transition metals and boron were incorporated into the framework of SAPO-34. While, the post-modification was performed either by metallic incorporation or chemical treatment. Eventhough the crystallinity of modified catalysts decreased compared to parent SAPO-34, the diffusion and acidity properties were improved. Good activity and selectivity for olefins production were observed for all synthesized catalysts. The Metallic incorporation to the framework of SAPO-34 enhanced the catalytic lifetime and propylene yield. The methanol conversion was stable for more than 1 h over metallic in-situ modified catalysts with W/F=6.6 g. h/mole at 350 o C, and 1 bar. The IE-MgSAPO-34 catalyst exhibited the best stability for 2 h of TOS. The deactivation rate was higher for the parent SAPO-34 as compared to metallic modified catalysts. Subsequently, the light olefins yield was increased by metallic incorporation. The in-situ modified catalysts favored propylene production, unlike the post modified catalysts which favor ethylene. This olefin preference of catalysts was attributed to the acidity variation. Finally, the post-modification was more efficient to enhance the SAPO-34 catalyst for MTO reaction because of higher incorporation percentage and better acidity adjustment compared to the in-situ modification.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Abussaud, Basim
Committee Co-Advisor:	Muraza, Oki
Committee Members:	Ba-Shammakh, Mohammed and Al-baghli, Nadhir and Hossain, Mohammad
Depositing User:	HASSAN SALIH (g201512050)
Date Deposited:	05 Feb 2018 05:12
Last Modified:	01 Nov 2019 16:39
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140631