第4讲催化剂制备VIP免费

催化剂制备第一页，共九十六页。催化剂制备•催化材料与催化剂的类型•单一活性组份和载体•二元氧化物•活性组份的制备•骨架催化剂•特殊类型的催化剂•催化剂成型•催化剂的工业制造第三章催化剂制备第三章催化剂制备第二页，共九十六页。第一节催化材料与催化剂的类别一、催化材料的类别固体催化材料的类别序号类别功能1金属，多金属簇，合金加氢，脱氢，氢解，氧化2金属氧化物和硫化物氧化，脱氢，脱硫，加氢3酸裂化，聚合，异构化，烷基化4碱缩合，裂解5其它化合物（氯化物，碳化物，氮化物等）烯烃选择性加氢6其它形式（锚定酶，熔融盐）第三页，共九十六页。常识问题：1.催化裂化与催化裂解的区别催化裂解是从催化裂化的基础上发展起来的，但是二者又有着明显的区别，如下：①目的不同。催化裂化以生产汽油、煤油和柴油等轻质油品为目的，而催化裂解旨在生产乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等基本化工原料。②原料不同。催化裂化的原料一般是减压馏分油、焦化蜡油、常压渣油、以及减压馏分油掺减压渣油；而催化裂解的原料范围比较宽，可以是催化裂化的原料，还可以是石脑油、柴油以及C4、C5轻烃等。第四页，共九十六页。③催化剂不同。催化裂化的催化剂一般是沸石分子筛催化剂和硅酸铝催化剂，而催化裂解的催化剂一般是沸石分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。④操作条件不同。与催化裂化相比，催化裂解的反应温度较高、剂油比较大、蒸汽用量较多、油气停留时间较短、二次反应较为严重。⑤反应机理不同。催化裂化的反应机理一般认为是碳正离子机理，而催化裂解的反应机理即包括碳正离子机理，又涉及自由基机理。第五页，共九十六页。2.加氢反应和氢解反应氢解反应：有机质中的不饱和键(C=C、C≡C、C≡N、C=O、N=N等)与H2进行剧烈的氢化加成放热反应,并伴随发生从长链大分子变为短链小分子加氢反应：氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢，不发生键的断裂，就是加成反应。第六页，共九十六页。一、催化材料的类别1、金属金属催化材料状态催化剂举例反应举例负载的低负载的Pt/Al2O3,Ru/SiO2,Pd/CPt-Re/Al2O3,Ni-Cu/Al2O3高负载的Ni/Al2O3,Co/硅藻土选择性加氢催化重整甲烷化，苯加氢多孔的RaneyNi,Co,Fe,CuFe-Al2O3-K2O油脂加氢合成氨整体的Pt网，Ag网氨氧化，环氧化第七页，共九十六页。一、催化材料的类别2、金属氧化物和硫化物金属氧化物和硫化物催化材料状态催化剂举例反应举例单一的Al2O3,Cr2O3,V2O5醇脱水，乙苯脱氢二元的SiO2-Al2O3，TiO2-Al2O3醇脱水，酯化复合的BaTiO3,CuCr2O4,Bi2MoO4氨氧化，醛加氢烧结的NiO-CaAl2O4水蒸气重整负载的NiO/Al2O3,MoO3/Al2O3,MoS2/Al2O3,WS2/Al2O3加氢脱硫第八页，共九十六页。一、催化材料的类别3、固体酸固体酸催化材料状态催化剂举例反应举例二元共凝胶SiO2-Al2O3催化裂化，烯烃叠合结晶的沸石（分子筛）催化裂化天然粘土蒙脱土烯烃叠合增强酸(负载的)SbF5.HF/硅藻土,卤化物/载体烷基化第九页，共九十六页。固体酸催化剂是一类重要催化剂，催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位，称酸中心。它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物，其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应，种类很多。此外，还有润载型固体酸催化剂，是将液体酸附载于固体载体上而形成的，如固体磷酸催化剂。性质与固体酸的催化行为有重要关系的性质是酸中心、酸强度和酸度。①表面上的酸中心可分为B-酸与L-酸，有时还同时存在碱中心。可用下式示意地表示氧化铝表面上的酸中心的生成：第十页，共九十六页。第十一页，共九十六页。②酸强度，可用哈梅特酸强度函数H0来表示固体酸的酸强度，其值愈小，表示酸强度越高。③酸度，用单位重量或单位表面积上酸中心的数目或毫摩尔数来表示，又称酸度。在同一固体表面上通常有多种酸强度不同的酸中心，而且数量不同，故酸强度分布也是重要性质之一。例如在金属硫酸盐上进行醛类聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化剂的酸强度范围分别为H0≤3.3,H0≤1.5，H0≤-3，-3