Synthesis, Characterization and Modification of Ferrierite (FER) Catalysts for CO2 Reforming of Methane

Synthesis, Characterization and Modification of Ferrierite (FER) Catalysts for CO2 Reforming of Methane. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
MS_Thesis_Ariel_Final.pdf
Restricted to Repository staff only until 16 August 2022.

Download (3MB)

Arabic Abstract

يعد إصلاح غاز الميثان بغاز ثاني أكسيد الكربون (CRM) عملية إستراتيجية للاستخدام المستدام للغاز الطبيعي لأن إدارة علاقات العملاء تستخدم غازين (ثاني أكسيد الكربون والميثان) مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري كمادة وسيطة. CRM هو عملية أساسية لاستخدام ثاني أكسيد الكربون ، فهو ينتج غازًا اصطناعيًا يمكن أن يتفاعل بشكل أكبر باستخدام تفاعل فيشر تروبش لإنتاج هيدروكربون وسلسلة أطول ومواد كيميائية. المشكلة الرئيسية في تفاعل CRM باستخدام محفز قائم على النيكل هي استقرار المحفز. تكوين الكربون من تفاعل بودوار وتكسير الميثان مما يؤدي إلى تعطيل المحفزات بسرعة. تؤثر تفاعلات درجات الحرارة المرتفعة على اتجاه التلبيد في تفاعل CRM. تم استكشاف وتطبيق العديد من الجهود لزيادة الثبات ، وذلك باستخدام ثنائي المعدن ، وتعديل المعدن النشط ، وإضافة محرك مختلف واختيار الدعم المناسب للمحفز. يستخدم معدن النيكل كموقع نشط بسبب التكلفة المنخفضة ومتوفر بكثرة مقارنة بالمعدن النبيل. يُفضل استخدام الزيوليت ذي الطبقات كدعم لتفاعل CRM نظرًا لسعره الرخيص واستقراره الحراري العالي. عرض الزيوليت ذو الطبقات ميزة أكثر احتمالية مناسبة لتفاعل CRM. تتميز بمساحة سطح خارجية وداخلية عالية وتفاعل قوي وتشتت جيد للمعدن. في هذا البحث ، سيتم تصنيع نوع واحد من الزيوليت الحديري ذي الطبقات وتعديله من أجل تفاعل CRM. سيتم تمييز المحفز باستخدام XRD و SEM و XRF و Py-FTIR و BET و Nh3-TPD للتحقق من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمحفز. سيتم تقييم المحفز المحضر في مفاعل PID لتفاعل CRM مع متغير مختلف للتحقق من نشاط واستقرار المحفز.

English Abstract

CO2 Reforming of Methane (CRM) is strategic process for sustainable utilization of natural gas because CRM uses two gases (CO2 and CH4) which causes global warming as a feedstock. CRM is a key process for CO2 utilization, it produces synthesis gas which can be further react using Fisher-Tropsch reaction to produce longer chain hydrocarbon and chemicals. The main problem in CRM reaction using nickel-based catalyst is the catalyst stability. Carbon formation from Boudouard reaction and methane cracking which deactivate the catalysts quickly. High temperature reactions affect the sintering tendency in CRM reaction. Numerous efforts have been explored and applied to increase stability, using bimetal, modification of the active metal, add different promotor and choose right support of the catalyst. Nickel metal is used as an active site because of low cost and abundantly available as compared to noble metal. Layered zeolites as a support for CRM reaction is preferable because of cheap price and high thermal stability. Layered zeolite offered a more potential advantage which is suitable for CRM reaction. It has high external and internal surface area, strong interaction, and good dispersion of the metal. In this research one type of layered zeolites ferrierite synthesized and modified for CRM reaction. Catalyst characterized using XRD, SEM, XRF, Py-FTIR, BET, and NH3-TPD to check physical and chemical properties of the catalyst. Prepared catalyst evaluated in PID reactor for CRM reaction with different variable to check the activity, and stability of the catalyst

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Engineering
Chemical Engineering
Research > Petrochemicals
Department: College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor: muraza, Oki
Committee Members: Hossain, M Mozahar and Malaibari, Zuhair O
Depositing User: ARIEL GURSIDA (g201708130)
Date Deposited: 18 Aug 2021 07:37
Last Modified: 18 Aug 2021 07:37
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141948