در این تحقیق شکست حرارتی نفتا و همچنین شکست حرارتی-کاتالیستی آن در حضور کاتالیست آهن بر پایه نانولوله کربنی مورد بررسی قرار گرفت. پس از ساخت و راه اندازی واحد آزمایشگاهی، آزمایشهایی بر اساس روش (ccd (central composite design طراحی شد و مورد آزمون قرار گرفت. بر اساس این آزمایش ها با تغییر دما و میزان بارگذاری آهن بر روی نانولوله کربنی، نتایج مختلفی برای بازده محصولات بخصوص اتیلن و پروپیلن بدست آمد. برای بررسی تغییرات بازده محصولات به ازای تغییر متغیرهای عملیاتی مانند دما و میزان بارگذاری آهن بر روی پایه کاتالیست، از مدلسازی آماری استفاده شده و نقاط بیشینه بازده مواد تولید شده تعیین گردید، بطوریکه بیشترین بازده اتیلن و پروپیلن در دمای c°628 و میزان بارگذاری آهن بر روی نانولوله کربنی برابر با 10 درصد وزنی حاصل شدند و مقادیر آنها به ترتیب برابر با 19.06 و 12.78 درصد وزنی بدست آمد. در نهایت نتایج حاصل از شکست حرارتی-کاتالیستی با نتایج به دست آمده از شکست حرارتی نفتا مقایسه شد و برتری روش شکست حرارتی-کاتالیستی نسبت به شکست حرارتی و همچنین اثرات مثبت استفاده از نانولوله کربنی به عنوان پایه کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. بطوریکه در دمای c°620 بازده اتیلن و پروپیلن در فرایند شکست حرارتی-کاتالیستی نفتا نسبت به فرایند حرارتی نفتا به ترتیب 7 و 3 درصد وزنی افزایش داشته اند.