OXIDATIVE CRACKING OF n-HEXANE TO LIGHT OLEFINS OVER MgO/SrO MODIFIED VOX/Al2O3 CATALYSTS

OXIDATIVE CRACKING OF n-HEXANE TO LIGHT OLEFINS OVER MgO/SrO MODIFIED VOX/Al2O3 CATALYSTS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
HUSSEIN KEHINDE AMUSA Ms Thesis .pdf - Submitted Version
Restricted to Repository staff only until 8 June 2021.

Download (2MB)

Arabic Abstract

التكسير التأكسدي الحفاز للألكانات هو طريق بديل قابل للتطبيق لإنتاج الأوليفينات الخفيفة. تبحث هذه الدراسة محفزات الفاناديوم الجديدة المدعومة على MgO- Al2O3 و SrO-Al2O3 للتكسير التأكسدي لـ n-hexane إلى أوليفينات خفيفة في بيئة خالية من الأكسجين. في توليف المحفز ، تم استخدام نسب مختلفة من MgO- Al2O3 و SrO- Al2O3 لإثبات تأثير MgO و SrO. تم تأكيد تكوين المحفزات ومورفولوجياها وقابليتها للحموضة من خلال تقنيات التوصيف ذات الصلة. يكشف تحليل NH3-TPD عن انخفاض في الحموضة مع زيادة في كمية السترونشيا ومحتوى المغنيسيا. هذا الانخفاض في الحموضة هو مفتاح الحد من منتجات التكسير المفرط. تم تقييم العوامل الحفازة في CREC Fluidized Bed Riser Simulator عند نطاق درجة حرارة تفاعل من 525 - 600 درجة مئوية ومن 10 إلى 25 ثانية. تعرض المحفزات المعدلة أداءً عاليًا بسبب الحموضة المتوازنة وتفاعلات دعم VOx المعتدلة. من بين المحفزات المركبة ، VOx /MgO- Al2O3 2:1 يُظهر نشاطًا تحفيزيًا فائقًا مع تحويل 99.8٪ من n-hexane و 96٪ انتقائية من الأوليفين الخفيف. وبالمثل ، فإن عينة VOx/SrO- Al2O3 1:1 تعطي 84٪ تحويل هكسان n و 91٪ انتقائية من الأوليفينات الخفيفة. يتفق النموذج الحركي المطور لأفضل محفز أداءً مع البيانات التجريبية

English Abstract

Catalytic oxidative cracking of alkanes is a viable alternative route to light olefins production. This study investigates new vanadium catalysts supported on MgO-γAl2O3 and SrO-γAl2O3 for the oxidative cracking of n-hexane to light olefins under an oxygen-free environment. In catalyst synthesis, different ratios of MgO-γAl2O3 and SrO-γAl2O3 were used to demonstrate the effect of MgO and SrO. The catalysts' composition, morphology, reducibility, and acidity were confirmed by relevant characterization techniques. NH3-TPD analysis reveals a reduction in acidity with an increase in the amount of strontia and magnesia content. This reduction in acidity is the key to limiting excessive cracking products. The catalysts were evaluated in a CREC Fluidized Bed Riser Simulator at a reaction temperature range of 525 - 600 o C and from 10 to 25 sec. The modified catalysts display high performance due to balanced acidity and moderate VOx-support interactions. Among the synthesized catalysts, VOx/MgO-γAl2O3 2:1 shows superior catalytic activity with 99.8 % n-hexane conversion and 96% light olefin selectivity. Similarly, VOx/SrO-γAl2 O3 1:1 sample gives 84 % n-hexane conversion and 91% light olefins selectivity. The kinetic model developed for the best performing catalyst agrees with the experimental data

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Hossain, Mozahar
Committee Members: Al-Harthi, Mamdouh and Shaikh, Abdur Razzak and Alasiri, Hassan Saeed
Depositing User: HUSSEIN AMUSA (g201706210)
Date Deposited: 08 Jun 2020 13:19
Last Modified: 08 Jun 2020 13:19
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141606