催化加氢技术及催化剂讲解

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催化加氢技术及催化剂讲解

催化加氢技术及催化剂讲解

催化加氢技术及催化剂作者: buffaloli (站内联系TA)发布: 2009-03-03一、意义1.具有绿色化的化学反应,原子经济性。

催化加氢一般生成产物和水,不会生成其它副产物(副反应除外),具有很好的原子经济性。

绿色化学是当今科研和生产的世界潮流,我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。

2.产品收率高、质量好,普通的加氢反应副反应很少,因此产品的质量很高。

3.反应条件温和;4.设备通用性二、催化加氢的内容1.加氢催化剂Ni 系催化剂骨架Ni(1)应用最广泛的一类Ni 系加氢催化剂,也称Renay-Ni ,顾名思义,即为Renay 发明。

具有很多微孔,是以多孔金属形态出现的金属催化剂,该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂,制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积,提高催化剂的反应面,即催化剂活性。

(2)具体的制备方法:将Ni 和Al, Mg, Si, Zn 等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金,将合金粉碎后,再在一定的条件下,用碱溶至非活性组分,在非活性组分去除后,留下很多孔,成为骨架形的镍系催化剂。

(3)合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响,镍、铝合金实际上是几种金属化合物,通常所说的固溶体,主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2 等,不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别,一般说,溶解速度快慢是NiAI3 > Ni2AI3 > NiAl > NiAI2 ,其中后二种几乎不溶,因此,前二种组分的多少直接影响骨架Ni 催化剂的活性。

(4)多组分骨架镍催化剂,就是在熔融阶段,加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素,如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co 等,这些第二组分元素的加入,一般能增加催化剂的活性,或改善催化剂的选择性和稳定性。

(5)使用骨加镍催化剂需注意:骨架镍具有很大表面,在催化剂的表面吸符有大量的活化氢,并且Ni 本身的活性也很,容易氧化,因此该类催化剂非常容易引起燃烧,一般在使用之前均放在有机溶剂中,如乙醇等。

催化加氢催化剂加工方法

催化加氢催化剂加工方法

催化加氢催化剂加工方法
催化加氢催化剂是一种用于催化加氢反应的特殊材料。

加氢反应是一种将氢气加入分子中,使其发生化学转化的过程。

催化加氢催化剂可以增加加氢反应的速率,减少反应温度和压力的要求,提高反应的选择性和产率。

催化加氢催化剂的制备方法通常包括物理方法和化学方法。

物理方法主要是通过高温煅烧、高能球磨等手段来改变催化剂的物理性质,如粒径、比表面积等。

化学方法则是通过溶剂热合成、沉淀法、共沉淀法等手段来改变催化剂的化学性质,如组成、晶相等。

在催化加氢催化剂的制备过程中,选择合适的前驱体和添加剂是关键。

前驱体可以选择金属盐、金属氧化物或金属有机化合物等,根据所需催化剂的成分来选择。

添加剂可以是助剂、稳定剂或促进剂,可以改变催化剂的活性、稳定性或选择性。

制备催化加氢催化剂的方法还包括载体的选择和制备。

载体可以是活性炭、氧化铝、硅胶或氧化锆等材料。

选择合适的载体可以提高催化剂的分散性和稳定性。

制备完催化加氢催化剂后,还需要进行活性测试和表征。

常用的测试方法包括测定催化剂的比表面积、孔径分布、X射线衍射分析等。

表征方法可以通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等手段来观察催化剂的形貌和结构。

总之,催化加氢催化剂的制备方法是一个复杂的过程,需要综合考虑催化剂的成分、物理性质和化学性质等因素。

通过合理选择前驱体、添加剂和载体,并进行适当的活性测试和表征,才能制备出高效稳定的催化加氢催化剂。

第八讲 催化加氢

第八讲 催化加氢
2012-5-21 石油加工概论 24
小 结
加氢裂化的主要操作条件有反应压力、反应温度、 加氢裂化的主要操作条件有反应压力、反应温度、 空速和氢油比 加氢裂化催化剂属双功能催化剂, 加氢裂化催化剂属双功能催化剂,由具有加氢功能 的金属组分和具有裂化功能的酸性载体两部分组成 加氢过程的分类:主要有加氢精制、 加氢过程的分类:主要有加氢精制、加氢裂化
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石油加工概论
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2012-5-21 石油加工概论 4
加氢过程的影响因素
反应压力的影响是通过氢分压来体现的 反应压力的影响是通过氢分压来体现的 的影响是通过氢分压 反应温度: 反应温度:提高反应温度会使加氢精制的反应 速度加快 空速( 空速(Space velocity) ) 氢油比( 氢油比(Hydrogen/oil ratio)
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石油加工概论
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加氢精制催化剂
载体有中性载体如活性氧化铝, 载体有中性载体如活性氧化铝,酸性载体如 硅酸铝、活性白土、 硅酸铝、活性白土、分子筛等 加氢精制催化剂使用前必须预硫化 国内外各大石油公司都有自己牌号的加氢精 制催化剂。其品种繁多 制催化剂。
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石油加工概论
2012-5-21 石油加工概论 20
一段加 氢裂化 加氢裂化
对多环芳烃有较高的加 氢活性,对含硫、 氢活性,对含硫、氮化 物具有较高的脱除能力 和中等裂解活性 第一段加氢催化剂具有 较好的脱硫、 较好的脱硫、氮活性和 中等裂解活性
二段加 氢裂化 第二段催化剂为酸性载 体的裂解活性和异构化 活性都较强的催化剂
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石油加工概论
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加氢裂化催化剂
加氢裂化催化剂是由金属加氢组分和酸性载体组成 的双功能催化剂 催化剂不仅具有加氢活性, 催化剂不仅具有加氢活性,而且具有裂解活性及异 构化活性 活性组分主要是VIB族和Ⅷ族的几种元素如Ni,Mo, 活性组分主要是VIB族和Ⅷ族的几种元素如Ni,Mo, 主要是VIB族和 Ni W,Co,Pd,Pt等的氧化物和硫化物 Co,Pd,Pt等的氧化物和硫化物 金属组分间的组合存在一个最佳原子比, 金属组分间的组合存在一个最佳原子比,可得到最 好的加氢脱氮、脱硫、 好的加氢脱氮、脱硫、加氢裂化和加氢异构化活性

催化加氢技术及催化剂

催化加氢技术及催化剂

一、意义1.具有绿色化的化学反应,原子经济性。

催化加氢一般生成产物和水,不会生成其它副产物(副反应除外),具有很好的原子经济性。

绿色化学是当今科研和生产的世界潮流,我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。

2.产品收率高、质量好,普通的加氢反应副反应很少,因此产品的质量很高。

3.反应条件温和;4.设备通用性二、催化加氢的内容1.加氢催化剂Ni系催化剂骨架Ni(1)应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂,也称Renay-Ni,顾名思义,即为Renay发明。

具有很多微孔,是以多孔金属形态出现的金属催化剂,该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂,制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积,提高催化剂的反应面,即催化剂活性。

(2)具体的制备方法:将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金,将合金粉碎后,再在一定的条件下,用碱溶至非活性组分,在非活性组分去除后,留下很多孔,成为骨架形的镍系催化剂。

(3)合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响,镍、铝合金实际上是几种金属化合物,通常所说的固溶体,主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等,不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别,一般说,溶解速度快慢是NiAl3>Ni2Al3>NiAl>NiAl2,其中后二种几乎不溶,因此,前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。

(4)多组分骨架镍催化剂,就是在熔融阶段,加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素,如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等,这些第二组分元素的加入,一般能增加催化剂的活性,或改善催化剂的选择性和稳定性。

(5)使用骨加镍催化剂需注意:骨架镍具有很大表面,在催化剂的表面吸符有大量的活化氢,并且Ni本身的活性也很,容易氧化,因此该类催化剂非常容易引起燃烧,一般在使用之前均放在有机溶剂中,如乙醇等。

加氢催化剂、加氢反应器基础知识

加氢催化剂、加氢反应器基础知识

加氢催化剂、加氢反应器基础知识概述加氢精制催化剂是由活性组分、助剂和载体组成的。

其作用是加氢脱除硫、氮、氧和重金属以及多环芳烃加氢饱和。

该过程原料的分子结构变化不大,,根据各种需要,伴随有加氢裂化反应,但转化深度不深,转化率一般在10%左右。

加氢精制催化剂需要加氢和氢解双功能,而氢解所需的酸度要求不高。

工作原理催化加氢的机理(改变反应途径,降低活化能):吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

(1)双键碳原子上烷基越多,氢化热越低,烯烃越稳定:R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2(2)反式异构体比顺式稳定(3)乙炔氢化热为-313.8kJ·mol-1,比乙烯的两倍(-274.4kJ·mol-1)大,故乙炔稳定性小于乙烯。

应用在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下,烯烃和炔烃与氢进行加成反应,生成相应的烷烃,并放出热量,称为氢化热(heat of hydrogenation,1mol不饱和烃氢化时放出热量)。

催化加氢的机理(改变反应途径,降低活化能):吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

分类1、加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂(hydrocracking catalyst)是石油炼制过程中,重油在360~450℃高温,15~18MPa高压下进行加氢裂化反应,转化成气体、汽油、喷气燃料、柴油等产品的加氢裂化过程使用的催化剂。

加氢裂化过程在石油炼制过程属于二次加工过程,加工原料为重质馏分油,也可以是常压渣油和减压渣油,加氢裂化过程的主要特点是生产灵活性大,产品的分布可由操作条件来控制,可以生产汽油、低凝固点的喷气燃料和柴油,也可以大量生产尾油用作裂解原料或生产润滑油。

所得的产品稳定性好,但汽油的辛烷值不高,。

由于操作条件苛刻,设备投资和操作费用高,应用不如催化裂化广泛。

加氢精制催化剂及工艺技术精选全文

加氢精制催化剂及工艺技术精选全文

可编辑修改精选全文完整版加氢精制催化剂及工艺技术▪加氢精制技术应用概况▪加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程主要反应模型化合物加氢反应历程典型工艺流程▪加氢精制工艺技术重整原料预加氢催化剂及工艺二次加工汽油加氢精制催化剂及工艺煤油加氢精制催化剂及工艺劣质二次加工柴油加氢精制催化剂及工艺进口高硫柴油加氢精制催化剂及工艺焦化全馏分油加氢精制催化剂及工艺石蜡加氢精制催化剂及技术▪加氢精制催化剂加氢精制技术应用概况抚顺石油化工研究院(FRIPP)是国内最早从事石油产品临氢催化技术开发的科研机构。

几十年来,FRIPP在轻质馏分油加氢精制、重质馏分油加氢处理、石油蜡类加氢精制、渣油加氢处理和临氢降凝等领域已开发成功5大类共30个品牌的商业催化剂,先后在国内45个厂家共115套加氢精制/加氢处理工业装置上应用,累计加工能力超过4000万吨/年。

FRIPP加氢精制技术开发的经历:•1950s 页岩油加氢技术•1960s 重整原料预精制技术•1970s 汽、煤、柴油加氢精制技术•1980s 石油蜡类加氢精制技术•1990s 重质馏分油加氢精制技术、渣油加氢处理技术FRIPP加氢精制系列催化剂:•轻质馏分油 481、481-3、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、FH-98•重质馏分油 3926、3936、CH-20、3996•柴油临氢降凝 FDW-1•石油蜡类 481-2、481-2B、FV-1•渣油 FZC-10系列、FZC-20系列、FZC-30系列、FZC-40系列、FZC-100系列、 FZC-200系列、FZC-300系列FRIPP加氢精制催化剂工业应用统计(1999年):加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程加氢精制主要反应加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢,以及加氢脱金属。

其典型反应如下:1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、烯烃加氢饱和5、芳烃加氢饱和6、加氢脱金属(1)沥青胶束的金属桥的断裂(详见图3)式中 R,R'--芳烃;M--金属钒。

催化加氢技术

催化加氢技术

催化加氢技术
催化加氢技术是一种将氢气与有机分子反应的过程。

该过程使用
催化剂来促进反应,将有机分子中的双键或三键断裂,并添加氢原子,形成单键。

这种技术被广泛应用于石油化工、化学工业和医药行业中,通过将低质量的原料转化为高质量的化合物或制备医药品。

催化加氢技术有很多种不同的应用,如将矿物油转化为汽油、柴
油或航空燃料;制备具有特定化学性质的化合物,如氨、甲醇、乙醇、乙二醇等;还可以用来净化废水和空气,去除有害的污染物和气体。

此外,催化加氢技术还可以提高能源利用率和减少污染物排放。

例如,使用催化加氢技术制造的汽油和柴油比传统的炼油方式制造的
燃料更清洁、更高效。

因此,催化加氢技术在工业生产和环保领域有
着广泛的应用前景。

石油炼制技术之催化加氢介绍课件

石油炼制技术之催化加氢介绍课件
能源储存:催化加氢技术在能源储存领域用于生产氢气,为燃料电池汽车等提供清洁能源
01
02
03
04
催化加氢技术的发展趋势
4
催化加氢技术的优化与改进
2019
提高催化剂活性和选择性
01
2020
优化反应条件,降低能耗和成本
02
2021
开发新型催化剂,提高催化效率
03
2022
研究催化加氢技术的新应用领域,拓展应用范围
04
催化加氢技术的环保与节能
03
减少废水排放:催化加氢技术可以减少废水排放,降低对环境的影响。
02
提高能源利用率:催化加氢技术可以提高能源利用率,降低能耗。
01
减少废气排放:催化加氢技术可以降低废气排放,减少环境污染。
04
降低生产成本:催化加氢技术可以提高生产效率,降低生产成本。
催化加氢技术的未来前景
催化加氢技术具有反应条件温和、选择性高、能耗低等优点,是一种绿色环保的工艺技术。
催化加氢技术在石油炼制中主要用于生产高质量的汽油、柴油、航空煤油等燃料,以及润滑油、石蜡等化工产品。
催化加氢技术的应用领域
石油炼制:提高油品质量,降低硫含量
化学工业:合成有机化合物,提高产品纯度
环境保护:处理工业废水,降低污染物排放
降低环境污染:催化加氢技术可以降低油品中的硫、氮、氧等杂质,减少环境污染。
提高炼油厂的竞争力:催化加氢技术可以提高炼油厂的技术水平和产品质量,提高炼油厂的竞争力。
催化加氢技术在化工生产中的应用
01
石油炼制:提高油品质量,降低硫含量
02
化学合成:生产精细化学品,如医药、农药、染料等
03
环境保护:减少污染物排放,提高废气、废水处理效果

氧化铈单原子催化加氢

氧化铈单原子催化加氢

氧化铈单原子催化加氢氧化铈单原子催化加氢是一种先进的催化技术,能够在化学反应过程中起到重要的作用。

本文将介绍氧化铈单原子催化加氢的原理、应用以及其在环保和能源领域的潜力。

一、氧化铈单原子催化加氢的原理1.1 催化剂的选择和制备氧化铈(CeO2)是一种常见的催化剂,具有较高的表面积和氧化还原能力。

在氧化铈单原子催化加氢中,通常选择负载型氧化铈催化剂,即将氧化铈纳米颗粒负载在惰性载体上。

这一步骤可以增加催化剂的稳定性和活性。

1.2 催化反应机理在氧化铈单原子催化加氢过程中,气体分子与催化剂表面发生相互作用,反应发生在催化剂的活性位点上。

氧化铈的电子结构使其表面具有丰富的氧物种和氧化还原反应的能力。

当有机分子与氧物种相互作用时,氧化还原反应会引起有机分子的加氢。

二、氧化铈单原子催化加氢的应用2.1 化学催化氧化铈单原子催化加氢在有机化学合成中具有广泛的应用。

催化加氢反应可以将不饱和化合物转化为饱和化合物。

此外,氧化铈单原子催化加氢还可以用于高选择性的催化还原、催化脱氢和催化裂化反应等。

2.2 环境保护氧化铈单原子催化加氢在环境保护领域也具有重要的应用价值。

例如,催化加氢反应可以将有毒有害气体转化为无毒无害的化合物。

此外,氧化铈单原子催化加氢还可以从废水中去除有机污染物和重金属离子等。

2.3 能源转化氧化铈单原子催化加氢在能源领域的应用前景广阔。

例如,催化加氢反应可以将生物质转化为可再生能源,如生物柴油和生物乙醇。

此外,氧化铈单原子催化加氢还可以用于煤气化技术和氢能源的制备。

三、氧化铈单原子催化加氢的潜力氧化铈单原子催化加氢具有许多优点,使其成为一种有潜力的催化技术。

3.1 高效性氧化铈单原子催化加氢具有高效的催化活性和选择性,可以在温和的反应条件下高效完成催化反应。

3.2 环保性氧化铈单原子催化加氢可以将有害物质转化为无害物质,有利于环境保护和可持续发展。

3.3 经济性氧化铈催化剂具有较高的稳定性和循环利用性,可以降低生产成本和催化剂的使用量。

《催化加氢》PPT课件

《催化加氢》PPT课件

具有体心或面心立方晶格或六角晶格
➢ 提高活性组分的含量,对提高活性有利,加氢精制催化剂
的活性组分的含量一般在 15%~35%之间
➢ 在工业催化剂中,不同的活性组分常常配合使用
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22
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精选课件ppt
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2.加氢精制催化剂中的助剂
助剂可改善加氢精制催化剂在某些方面的性能。大多
③ 二硫化物:
R+ S H 2 → S2 R R→ S 2 R H + H H 2 S
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精选课件ppt RSR+H2S
8
④ 噻吩类:
+ H 32
S
+ H2C 4 H 9 S H H2C 4 H 8S H 2
S
H2 C 4 H 1 0
噻吩类加氢脱硫有两个途径:
先加氢使环上双键饱和,然后再开环,脱硫生成烷烃 先开环脱硫生成二烯烃,然后二烯烃再加氢饱和
➢ 当石油馏分中有噻吩和氢化噻吩组分存在时,要想达到深度脱硫
效果,反应压力应不低于3MPa,反应温度不应超过700K。
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精选课件ppt
11
对许多有机含硫化合物的加氢脱硫反应进行研究表明:
硫醇、硫醚、二硫化物的加氢脱硫在较缓和的条件下就 能进行,脱除率几乎可以达到100%;
加氢过程按 生产目的 不同可划分为:加氢精
制、加氢裂化、渣油加氢处理、临氢降凝和润 滑油加氢等
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2
加 氢 精 制 ( Hydro-refining )
主要用于油品精制,目的是除去油品中的硫、氮、氧 等杂原子及金属杂质,并对部分芳烃或烯烃加氢饱和,改

第四章 催化加氢ppt课件

第四章 催化加氢ppt课件
.
(4)金属硫化物催化剂
该类催化剂常用的金属硫化物有MoS2、 WS2、Ni2S3、Fe-Mo-S等,其抗毒能力较 强,但活性低所需反应温度较高,一般应 用于加氢精制。
.
(5)金属铬化物催化剂
这类催化剂的中心原子,大多是贵重金属,如 Ru、Rh、Pd等。
优点:活性高,选择性好,反应条件缓和,一 般常用于共轭双键的选择性加氢为单烯烃,该 类催化剂属液相均加氢催化剂。
2、以苯酚制环己醇
3、以一氧化碳制甲醇
CO 2H2 C3 H OH
.
4、硝基苯催化加氢制苯胺。
5、丙酮加氢可制得异丙醇,丁烯醛加氢可制得丁醇。
6、羧酸或酯催化加氢生产高级伯醇。
RC O 2H 2 O C H u C O r RC 2OH H H 2O RCR O 2H O 2 C u C O r RC 2OH H R OH
.
lnKx n P T P
3、用量比(摩尔比)对加氢反应的影 响
反应物用量比的大小,对加氢反应的平衡转化率有一定的
影响。提高氢的用量,可提高加氢反应平衡转化率,并且
有利于移走反应热,但氢用量越大,产物浓度越低,给产
物的分离增加了困难,且大量氢气循环,增加了冷量和动
力消耗。
A +H2
KN
y
A
低温时Kp较大,但在可用温度区间Kp↓↓ ,热力 学不利,化学平衡成为关键因素。
加氢只在低温有利
.
2、压力对加氢反应的影响
加氢反应均为分子数减小的 反应,一般来说提高压力对 反应有利。
Kx PnKP
加氢反应前后化学计量系数 变化△n<0,因此,增大反应 压力,可以提高Kp值,从而 提高加氢反应的平衡产率。

精细有机合成技术之催化加氢工艺方法介绍课件

精细有机合成技术之催化加氢工艺方法介绍课件

04
缺点:需要较高 的操作技能和设 备要求,投资成
本较高。
催化加氢工艺方法的原理
催化加氢反应机理
催化加氢反应 是一种有机合 成反应,通过 催化剂的作用, 使氢气与有机 物发生反应, 生成新的有机 物。
催化加氢反应 的机理主要包 括氢气在催化 剂表面的吸附、 活化、脱附等 过程。
催化加氢反应 的速率和选择 性受到催化剂 表面活性位点 的影响,不同 的催化剂具有 不同的活性位 点,从而影响 反应的速率和 选择性。
工艺放大和工业化:需要解决实验室 成果向工业化生产的转化问题,以提 高生产效率和降低生产成本
谢谢
汇报人名字
实际应用案例
石油化工领域: 加氢裂化、加氢
精制等工艺
环保领域:废水 处理、废气处理
等工艺
制药领域:药物 合成、药物中间
体合成等工艺
能源领域:氢能、 燃料电池等工艺
精细化工领域: 香料、染料、农
药等合成工艺
食品领域:食品 添加剂、营养强 化剂等合成工艺
应用效果分析
1
提高反应速率:催化加氢工艺 方法可以提高反应速率,缩短
04
反应时间:根据反应类型和 催化剂活性,通常在几分钟 至数小时之间
06
反应物浓度:反应物的浓度 对反应速率和选择性有影响, 需要根据具体反应进行优化
催化加氢反应产物
氢气:反应过程中 产生的氢气,可作
为燃料或原料 1
催化剂:反应过程 4
中使用的催化剂, 如金属催化剂、金 属氧化物催化剂等
加氢产物:通过催 化加氢反应生成的
提高催化剂活性和选择性 提高反应速率和收率 提高工艺安全性和稳定性
降低反应温度和压力 减少副产物和污染排放 降低生产成本和能耗

第2讲 加氢催化剂及技术进展

第2讲 加氢催化剂及技术进展

浸渍法分类
按活性组分浸渍顺序分: (1)分步浸渍法:现浸渍Mo或W,再浸渍Co或Ni (2)共浸渍法:Ni或Co和Mo或W制成均匀溶液,一同浸渍
有利于活性组分的分散, Ni或Co和Mo或W的相互作用 按浸渍溶液的体积分: (1)饱和浸渍:浸渍溶液的体积刚好达到完全充满载体孔 道所需的量,又叫润湿浸渍。实验室和较小量催化剂制备常 用。 (2)过饱和浸渍:浸渍溶液的体积超过完全充满载体孔道 所需的量。工业大量催化剂制备常用。
S原子的键合强度不同,交换能力不同 (4) MoS2 有A和B两种结构共存
三、金属硫化物的催化作用机理
1、MoS2的结构 在Mo/Al2O3催化剂上 MoS2的2种结构
TRICAT器外预硫化:开工曲线 说明:预硫化催化剂的开工过程无明显的温升
四、金属硫化物的催化作用机理
催化剂使用过程中金属化合物的转化
催化剂使用过程中金属化合物的转化
a. 氧化态催化剂,与Al2O3 健合的Mo、Ni、Co的金属氧化物 b. 部分硫化的催化剂, Ni、Co的金属硫化物不再与Al2O3 健合 c. 部分硫化的催化剂, Mo的金属硫化物不再与Al2O3 健合 d. 部分硫化的催化剂,Ni、Co修饰的MoS2微晶片形成 e. 完全硫化的催化剂,硫化Ni和Co修饰的MoS2微晶片形成,并 具有可移动性 f. 催化剂的失活,MoS2微晶片的堆砌和形成大的晶粒,Ni、Co 硫化物晶粒形成 g. 再生,MoS2晶粒的再分散 h. 再生,大的MoS2晶粒表面氧化 i. 再生,完全氧化 j. 高温硫化,Mo完全硫化 k. NTA制备方法,络合物硫化,不形成金属化合物与载体的强 相互作用
技术路线: (1)预硫化催化剂+保护剂 (2)催化剂预处理+预硫化剂+保护剂 国内:石科院、抚顺院、石油大学 正在研究 国外:Eurecat、CRI、TRICAT、埃勒夫 已工业化
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催化加氢技术及催化剂作者: buffaloli (站内联系TA) 发布: 2009-03-03一、意义1.具有绿色化的化学反应,原子经济性。

催化加氢一般生成产物和水,不会生成其它副产物(副反应除外),具有很好的原子经济性。

绿色化学是当今科研和生产的世界潮流,我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。

2.产品收率高、质量好,普通的加氢反应副反应很少,因此产品的质量很高。

3.反应条件温和;4.设备通用性二、催化加氢的内容1.加氢催化剂Ni系催化剂骨架Ni(1)应用最广泛的一类Ni系加氢催化剂,也称Renay-Ni,顾名思义,即为Renay发明。

具有很多微孔,是以多孔金属形态出现的金属催化剂,该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂,制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积,提高催化剂的反应面,即催化剂活性。

(2)具体的制备方法:将Ni和Al, Mg, Si, Zn等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金,将合金粉碎后,再在一定的条件下,用碱溶至非活性组分,在非活性组分去除后,留下很多孔,成为骨架形的镍系催化剂。

(3)合金的成分对催化剂的结构和性能有很大的影响,镍、铝合金实际上是几种金属化合物,通常所说的固溶体,主要组分为NiAl3, Ni2Al3, NiAl, NiAl2等,不同的固熔体在碱中的溶解速度有明显差别,一般说,溶解速度快慢是NiAl3>Ni2Al3>NiAl>NiAl2,其中后二种几乎不溶,因此,前二种组分的多少直接影响骨架Ni催化剂的活性。

(4)多组分骨架镍催化剂,就是在熔融阶段,加入不溶于碱的第二组分和第三组分金属元素,如添加Sn, Pb, Mn, Cu, Ag, Mo, Cr, Fe, Co等,这些第二组分元素的加入,一般能增加催化剂的活性,或改善催化剂的选择性和稳定性。

(5)使用骨加镍催化剂需注意:骨架镍具有很大表面,在催化剂的表面吸符有大量的活化氢,并且Ni本身的活性也很,容易氧化,因此该类催化剂非常容易引起燃烧,一般在使用之前均放在有机溶剂中,如乙醇等。

也可以采用钝化的方法,降低催化剂活性和保护膜等,如加入NaOH稀溶液,使骨架镍表面形成很薄的氧化膜,在使用前再用氢气还原,钝化后的骨架镍催化剂可以与空气接触。

其它镍系催化剂从1897年Sabatier将乙烯和氢气通到还原镍使之生成乙烷开始,这是最古老的镍催化剂,工业上几乎没有单独使用镍的,而广泛使用的却是加有各种单体或助催化剂的镍,一般的制法是把硅藻土加进硝酸镍水溶液中,一边搅拌一边加碳酸钠,使碱式碳酸镍(或氢氧化镍)沉淀在硅藻土上。

充分地水洗过滤干燥。

将制成的催化剂在使用之前,在350-450 ℃的氢气流中进行还原。

鉴于还原的催化剂与空气接触会着火而失去活性,使用必须注意。

此外,还有把硝酸镍溶液和硅藻土的混合物蒸干,在400-500 ℃热分解为NiO-硅藻土后,用氢气还原的方法。

通常,还把少量金属氧化物作为助催化剂加到NiO-硅藻土中,例如NiO-氧化钍-硅藻土,NiO-Cu-硅藻土等,均属于高活性的催化剂。

可用作载体的物质还有浮石、氧化铝、硅胶、酸性白土、氧化锌、CaSO4、MgSO4、木炭、石墨等。

分解镍分解镍一般由甲酸镍热分解制得,它是活性低于骨架镍,可以几次反复用于同一反应的非燃烧性催化剂。

甲酸催化剂早在1912年的专利中即已出现,它作为工业用的油脂加氢催化剂,久已为人所知。

甲酸镍Ni(HCO3)2•2H2O约在140 ℃开始脱水,无水物约在210 ℃分解,210-250 ℃时分解激烈进行,约在270 ℃分解完毕。

关于甲酸镍的分解机理,有以下3种报导。

Ni(HCO3)2•2H2O →Ni+H2+2CO2+2H2ONi(HCO3)2•2H2O →Ni+3H2O+CO2+CO2 Ni(HCO3)2•2H2O →2Ni+H2+3CO2+5H2O+CO甲酸镍催化剂的性质仅次于骨架镍催化剂,在油脂类加氢中选择性好,甲酸镍催化剂用于其它有机化合物加氢的实例很少,如稀丙醇加氢,芳烃硝基化合物苯酚的加氢等。

甲酸镍催化剂选择性良好,一个分子存在几个可加氢部位,只要选择合适的反应温度,在按阶段进行的反应中,就可以防止发生副反应,以高得率获取所得产物而且,它不与卤素或磺基反应,所以适用于含有这类成分的化合物加氢。

Leicester等研究了Ni的醋酸盐,络酸盐,辛酸盐等的热分解,主要生成物是Ni2O3,极富于多孔性,估计应能作为催化剂使用。

草酸镍的研究也很多,它所制得催化剂与甲酸催化剂大体相同,但因其成本高,工业上几乎不用。

漆原镍催化剂是为了避免采用Schwenk等取得的用骨架合金和碱催化剂的制造专利而出现的。

它是应用过量的镍粉从镍盐中沉淀出镍,使它与雌酮的碱水溶液混合而还原成功,并取得专利。

目前通用的漆原镍有:碱处理沉淀而得的漆原镍B(U-Ni-B),用酸处理而得的漆原镍A(N-Ni-A)。

用Al 作镍盐的还原剂制得的沉淀镍,再用碱处理而得到的漆原镍BA(U-Ni-BA),用酸处理而得到的漆原镍AA(U-Ni-AA)。

用还原剂处理镍盐制得的催化剂,因为Ni比H的离子化倾向更强,所以不能用氢气使镍盐溶液析出金属镍,但用某些具有还原能力的化合物却可以达到这一目的,如Parl等用NaBH4溶液还原NiCl2制得的硼化镍催化剂,能在常温常压下进行糠醛、苄腈等加氢,通常比骨架镍略低。

若以格氏试剂为还原剂,则生成被认为黑色的镍氢化物,据报导对苯乙烯、丙酮等具有加氢活性。

还有范崇正等报道的经化学结构处理后所得含有助剂的超细金属镍(含镍量高于65%wt,比表面积为84 m2/g),对羰基的催化加氢,发现Ni对该体系是双向催化作用,并推测镍催化剂表面的“活性中心”,应该是由一族原子共同作用而形成的。

超细镍该催化剂是一种超细粒子,粒径大小一般为0.1-0.001微米,具有高表面能和表面活性及易烧结等特点。

超细粒子催化剂具有高活性和优良的选择性,但单独存在不稳定,常制成高分散负载型催化剂,其制备方法已有详细综述。

当用粒径为300埃的超细镍对环辛二烯加氢制环辛烯的反应时,选择性为210,当用普通镍催化剂时,选择性为24,说明使用超细镍时,环辛烯的加氢被极大地抑制了。

Pt系催化剂铂是最早应用的加氢催化剂之一,主要是以下几种催化剂Pt黑在碱溶液中用甲醛、肼、甲酸钠等还原剂还原氯铂酸,能制得Pt黑催化剂,具体的方法:在80ml氯铂权溶液(含20g 铂,难溶时加入汪时的盐酸)中加入150ml35%甲醛水溶液,冷却至-10℃以下激烈搅拌,向其中滴加入420ml50%的KOH,保持4-6℃以下。

滴完后在30min内温度上升至55-60℃,使还原进行完毕。

冷却后倾泻法除去不部澄清液,反复操作,去除碱和氯离子再吸滤出沉淀物,在干燥器中干燥。

吸滤时如催化剂不被水覆盖,就会起火,在高真空下排气数日后,会失去所含氧而失去活性,但与空气混合后,则又回打电报活性。

在常温下,常驻压下,这些催化剂对芳环加氢显示活性。

胶体铂一般以铂的离子和金属铂的胶体形式存在,如:在1g氯铂酸钾和1g阿拉伯胶的水溶液中加入48.2ml0.1N的氢氧化钠(也可用溶有1g NaCO3的水溶液),于搅拌下煮沸,热至液体呈暗棕色为止,生成胶体的氢氧化铂。

用透析法进行精制并于真空干燥后保存,可直接使用,或预先用氢还原后再使用。

胶体铂催化剂一般比氧化催化剂活性弱。

Adams氧化铂将3.5g氯铂(4价)酸无水盐置于坩埚中,便溶于10ml水,加入35gNaNO3,激烈搅拌下蒸干,再急剧升温,在350-370 ℃产生NO2,加热至无气体为止,将温度保持在500-550 ℃,加热10min放置冷却,用水洗至不含硝酸盐止,并在干燥器中干燥保存,可得约1.6g的PtO2.H2O,即使充分水洗,催化剂中仍含微量的碱,使这种催化剂在氢气中与溶液振荡混合,很容易转变成铂黑而表现活性。

不进行预还原也可用于加氢反应。

这时在反应初期有数秒到2-3min的吸氢阶段,催化剂活性越强,吸收氢的时间越短。

此外,加热温度越高,还原所需时间越长。

在无载体铂中,以Adams氧化铂活性最强,被用于各种加氢反应。

负载铂将氯铂(4价)酸溶于水,使渗入适当的载体并进行干燥,用氢或其它还原剂还原后,即得负载铂。

Pt/C:最常用的加氢催化剂之一,广泛应用于双键、硝基、羰基等的加氢,而且效率高、选择性好,就是贵金属催化剂价格贵,但是由于是分散型催化剂,仅含1-5%的贵金属量,相对来讲不是很贵,用起来可以承受,特别对于高附加值产品。

制备方法:将1g活性炭与40ml无水乙醇,1ml 0.2 克分子的氯铂(4价)酸溶液一起充分搅合,在室温下用注射器加入5ml 1克分子的NaBH4溶液。

1分钟后加入4 ml 6克分子浓度的盐酸溶液以分解过量的NaBH4,即可供使用。

在辛烯-1或硝基苯加氢中,该催化剂活性比Adams氧化铂活性要高出数倍。

铂/石棉先后用碱和硝酸处理石棉,用温水洗净然后借水浴加热而使氯铂酸(4价)水溶液渗入石棉,冷却后加入35-40%的甲醛水溶液,使深入充分,对每1g铂大约用30ml甲醛水,在冷却的同时,缓慢加入相当于甲醛水重量一半的40-50%NaOH 溶液,然后在水浴上加热,使反应完成,用水充分洗净后浸没于稀醋酸中充分洗涤,过滤后再用水洗净,在110℃时干燥,得黑色催化剂,用于苯或吡啶的气相加氢。

铂/氧化铝它用于粗汽油的改性,即所谓的铂重整。

Haensel在AlCl3溶液中加入氨水,将所得的氧化铝凝胶水洗至残留一定量的氯化物,加入氢氟酸或其铵盐,再与通了H2S的氯铂酸溶液搅拌混合,高温下用氢还原后,成型供用。

广泛用于双键、硝基化合物、醛酮的加氢,并具有较好的活性和选择性。

均相催化剂:SnCl3--PtCl42-对多种烯烃加氢具有活性,但该催化剂本身很复杂,因为它的性质取决于两者相对浓度、介质酸度温度等,而对其活性物种如3-、-、HPtCN(Pph3)2都不能做活性测试。

其催化行为必定与所溶解的能活化底物的组分有关。

现已发现,过量的SnCl3-配体降低加氢速率,HCl、HBr、LiCl或LiBr的添加促进加氢。

SnCl3-是很强的接受者,因为Sn的5d空轨道大小和能量与Pt 5d满轨道相匹配,则配体SnCl3-就减少了Pt上的电子密度,易被亲核物质如H、C=C等所进攻,SnCl3-的强接受π电子性质稳定了Pt(H)(C=C)Xn络合物的稳定性,阻止了Pt2+的还原。

下载催化加氢技术及催化剂.rar举报删除此信息-buffaloli (站内联系TA)钯基催化剂金属钯是催化加氢的能手。

在石油化学工业中,乙烯、丙稀、丁稀、异戊二稀等稀烃类是最重要的有机合成原料。

由石油化工得到的稀烃含有炔烃及二稀烃等杂质,可将它们转化为稀烃除去。

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