Microwave Catalytic Pyrolysis of Waste Plastic. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF g202110790_thesis_report.pdf Restricted to Repository staff only until 13 July 2024. Download (4MB)

Arabic Abstract

يعد تحويل نفايات البلاستيك إلى مواد كيميائية ذات قيمة مضافة من خلال الانحلال الحراري نهجًا حديثًا. يتضمن الانحلال الحراري تحلل المواد البلاستيكية في بيئة خالية من الأكسجين لإنتاج مواد كيميائية ذات قيمة مضافة أو زيت الوقود. يساعد استخدام المحفز أثناء الانحلال الحراري على تكسير البوليمرات بشكل انتقائي ، مما يزيد من إنتاجية المنتج وجودته. في هذه الدراسة ، تم فحص الانحلال الحراري التحفيزي بمساعدة الميكروويف للبولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE). تمت دراسة نشاط المحفزات المشبعة بالغاليوم على الزيوليت والدمج المتعاقب للنيكل والكوبالت والنحاس مع زيوليت مخدر الغاليوم لتحليل جودة المنتج. تم فحص جودة الزيت السائل بواسطة SimDist, GC-MS, 1HNMR, FTIR. يحتوي الزيت المشتق من الانحلال الحراري باستخدام زيوليت مشبع بالنحاس (GCuZ3) على 90٪ من المواد العطرية C9-C12 ، معظمها مشتقات البنزين ، مما يثبت أنه مادة أولية محتملة لإنتاج BTX (بنزين ، تولوين ، زيلين) كحجر بناء في الصناعات البتروكيماوية. يوفر تحليل MicroGC لمنتجات الغاز أكبر قدر من إنتاج الهيدروجين والغاز التخليقي باستخدام GCuZ3 أيضًا. تم فحص أنشطة المحفز من خلال تقييم مساحة السطح (BET) ، والتبلور (XRD) ، وسلوك التدهور الحراري (TGA) ، والتشكل (SEM) ، والتكوين الأولي (EDS). أثبتت مقارنة خصائص الحفاز الطازجة والمستهلكة النشاط التحفيزي العالي لـ GCuZ3.

English Abstract

Converting waste plastic into value-added chemicals through pyrolysis is a modern approach. Pyrolysis involves the decomposition of plastic materials in an oxygen-free environment to produce value-added chemicals or fuel oil. The use of a catalyst during pyrolysis helps to selectively crack polymers, which increases product yield and quality. In this study, microwave-assisted catalytic pyrolysis of low-density polyethylene (LDPE) was investigated. The activity of gallium-doped catalysts on zeolite and the successive incorporation of nickel, cobalt, and copper with gallium-doped zeolite were studied to analyze the quality of the product. The quality of the liquid oil was investigated by SimDist, GC-MS, 1HNMR, and FTIR. Pyrolysis-derived oil using copper-impregnated gallium-doped zeolite (GCuZ3) contained 90% of C9-C12 aromatics, mostly benzene derivatives, proving it to be a potential feedstock to produce BTX (Benzene, Toluene, Xylene) as a building block in petrochemical industries. MicroGC analysis of the gas products provides the highest amount of hydrogen and syngas production by utilizing GCuZ3 as well. Catalyst activities were checked by the assessment of surface area (BET), crystallinity (XRD), thermal degradation behavior (TGA), morphology (SEM), and elemental composition (EDS). Fresh and spent catalyst characterization comparison proved the higher catalytic activity of GCuZ3.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Abdul Jameel, Abdul Gani
Committee Members:	Mehmood Ahmed, Usama Ahmed and Ummer, Aniz Chennampilly
Depositing User:	K. M. OAJEDUL ISLAM (g202110790)
Date Deposited:	16 Jul 2023 11:57
Last Modified:	16 Jul 2023 11:57
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142458