محمد آریایی نژاد، دانشجوی مقطع دکتری مهندسی شیمی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، از رساله خود با عنوان "بهینه سازی و بررسی سینتیکی فرآیند ارتقاء باقی مانده های نفتی برج تقطیر با استفاده از کاتالیستهای تقویت شده 5-ZSM " به راهنمایی دکتر زرین نصری و مشاوره دکتر بهروز روزبهانی دفاع کرد. رساله دکتری وی بر اساس نظر داوران عالی ارزیابی شد.
در این پژوهش با سنتز کاتالیست ZSM-5 به روش مایکروویو و تقویت ساختار آن با فلزاتی شامل قلع، نیکل، نقره، مس، آهن به ارتقاء باقیمانده های نفتی پالایشگاه آبادان پرداخته شد. قابل ذکر است کاتالیستی با این شیوه ساخت برای اولین بار در فرایند ارتقاء کیفیت باقیمانده های پالایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. مشخصات اساسی باقیمانده سنگین نفتی متعلق به پالایشگاه نفت آبادان، ایران که محصولی قیر مانند است عبارت است از API: 15/51 و ویسکوزیته (در 50 درجه سانتیگراد): 275 سانتی استوک
بکارگیری کاتالیست حاوی فلز قلع در شرایط بهینه فرایند، ارتقاء 86/4 درصد وزنی از خوراک سنگین و قیر مانند فرایند را در پی داشت. این کاتالیست توانست ویسکوزیته محصول را 99/38% کاهش (از 275 سانتی استوک به 1/711 سانتی استوک)، API را 167/2% افزایش (از 15/51 به 41/42) و Sp Gr را 14/98% کاهش (از 0/9626 به0/8183) بدهد.
آنالیز منحنی های تقطیر و عدد کربنی خوراک و محصول نیز موفقیت در ارتقاء کیفیت باقیمانده های پالایشگاهی را تایید می نماید. بر اساس نتایج محدوده عدد کربنی در خوراک شامل 13 الی 50 کربن و محدوده درجه حرارت از 230 الی 582 درجه سانتیگراد می باشد که در مقایسه با محصول فرایند با کاتالیست Sn-ZSM-5 در شرایط بهینه عدد کربنی در محدوده 5 الی 16 با محدوده دمایی 49/6 الی 293/85 درجه سانتیگراد بدست آمد که بیانگر بهبود در کیفیت محصول در مقایسه با خوراک باقیمانده نفتی می باشد.