第五章常用工业催化剂

第五节 石油炼制催化剂
❖二、催化裂化催化剂 （1）催化裂化反应 （2）催化裂化反应机理 （3）催化裂化催化剂
a.无定形SiO2-Al2O3系催化剂 b.SiO2-MgO催化剂 c.分子筛催化剂
第五章常用工业催化剂
第五节 石油炼制催化剂
❖分子筛催化剂催化裂化特点： 1）对烷烃、环烷烃与芳烃侧链均具有很高 的裂化活性； 2）选择型好，能获得较高产率的汽油； 3）氢转移、环化和芳构化活性很高； 4）具有择形特征；
是指在催化剂 作用下，将原 油中的C6~C11 石脑油馏分转 化成芳烃或高 辛烷值汽油的 技术。
是指在催化剂 作用下，加氢 脱除石油原料 或石油产品中 的硫、氮、氧 和金属元素的 技术。
是指在催化剂 的作用下，非 烃化合物进行 加氢转化，烷 烃、烯烃进行 裂化、异构化 和少量环化反 应。
第五章常用工业催化剂
第五章 常用工业催化剂
第五章常用工业催化剂
学习内容
1 催化氧化催化剂 2 加氢催化剂 3 脱氢催化剂 4 芳烃转化催化剂
5 石油炼制催化剂 6 化肥工业催化剂 7 环境保护催化剂 8 聚合反应催化剂
第五章常用工业催化剂
学习目标
❖了解催化氧化催化剂、加氢催化剂、脱氢 催化剂、芳烃转化催化剂、石油炼制催化 剂、化肥工业催化剂、环境保护催化剂和 聚合反应催化剂的发展状况，掌握各类工 业工业催化剂的典型实例。
邻甲苯甲醛 II
酚酞
III
苯酐
COx 邻二甲苯氧化的动力学模型
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化剂
iii.氧化机理
还原态的氧化剂（Cat）与气相中的氧反应，还原 态的氧化剂被氧化。
2Cat+O22Cat-O 氧化钛的氧化剂（Cat-O）与反应物R反应生成产 物R-O，氧化态的氧化剂被还原。
Cat-O+RR-O+Cat
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化 剂
一、概述
1934年
20世纪 80年代
化肥催化技术
1973年
1965年
20世纪 50年代
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化 剂
原料净化催化剂
1.概述 原料气中一些 气体杂质对石油 化工生产所用的 许多催化剂有很 强的毒害作用
2.脱硫催化剂 （1）氧化锌脱硫剂 （2）氧化铁脱硫剂 （3）铁锰脱硫剂 （4）活性炭脱硫剂.
第五章常用工业催化剂
第二节 加氢催化剂
❖一、概述 （1）催化加氢反应
1）不饱和化合物的催化加氢 a.烯烃加氢、炔烃的饱和及半氢化 b.放听风氢化 c.腈加氢还原为相应的胺 d.油脂加氢制硬化油、葡萄糖加氢制山梨
醇、CO加氢制甲醛及羰基合成等。
第五章常用工业催化剂
第二节 加氢催化剂
2）饱和氧化物的催化加氢 A—B + 2H A—H + H—B
（2）加氢催化剂的分类及特点
按催化剂形态分： 金属催化剂、骨架催化剂、金属氧化物催化剂、 金属硫化物催化剂、金属配位催化剂。 有时又将加氢催化剂分为贵金属系和一般金属系
（3）加氢催Fra Baidu bibliotek剂的应用
第五章常用工业催化剂
第二节 加氢催化剂
❖二、加氢催化剂制备实例 （1）骨架镍催化剂的制备
采用热熔融法（工艺见第三章第四节） 沥滤过程涉及反应：
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化 剂
❖一、概述 催化氧化石油化学工业中的一个非常重 要的领域。
▪ 反应物料不同：气相氧化和液相氧化 ▪ C-C键是否断裂及氧化程度：
C-C键不断裂的反应 C-C键断裂的反应 深度氧化反应
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化 剂
我国开始生产苯酐
20世纪50年代
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化剂
❖ （2）催化剂的生产 a.活性组分和载体的选择 b.催化剂的结构组成及物化性能 c.催化剂的生产
❖ （3）催化剂的工业应用及质量指标 ❖ （4）催化剂的使用技术与操作指南
i.催化剂的装填 ii.催化剂使用的开工方法 iii.催化剂的失活与再生 iv.催化剂的安全使用与保护
第五章常用工业催化剂
第四节 芳烃转化催化剂
❖一、甲苯歧化与烷烃转移制二甲苯和苯 （1）催化反应
甲苯歧化反应 烷基转移反应 （2）催化剂 1）强酸型催化剂 2）无定形固体酸催化剂 3）沸石分子筛固体酸催化剂 （3）催化反应机理
第五章常用工业催化剂
第四节 芳烃转化催化剂
❖二、二甲苯临氢异构化 （1）催化反应 （2）催化剂
石油化工迅速发展
20世纪60年代以后
首先开发以邻二甲苯为 原料的气相氧化工艺
1946年，Orionit公司
固定床空气 氧化工艺
第二次世界大战之前
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化剂 ❖ （1）催化反应及反应机理
i.催化反应
第五章常用工业催化剂
第一节 催化氧化催化剂
ii.催化反应动力学模型
邻二甲苯 I
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化剂
❖三、烃类蒸汽转化催化剂
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化剂
❖四、甲烷化催化剂
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化剂
❖五、CO变换催化剂
第五章常用工业催化剂
第六节 化肥工业催化剂
❖六、氨合成催化剂
2Ni-Al+2NaOH+2H2O2Ni+2NaAlO2+3H2 （2）5%Pd/C催化剂的制备
发生反应： PdO+2HCl C PdCl2/C+H2O
PdCl2/C+HCHO+3NaOHPd/C+HCOONa+2NaCl +2H2O
第五章常用工业催化剂
第三节 脱氢催化剂
❖一、概述 （1）催化脱氢反应
1）贵金属催化剂 2）非贵金属催化剂 （3）催化反应机理
第五章常用工业催化剂
第五节 石油炼制催化 剂
一、概述：
石油炼制技术
催化裂 化技术
催化重 整技术
加氢精 制技术
加氢裂 化技术
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第五节 石油炼制催化 剂
催化裂化
催化重整
加氢精制
加氢裂化
是指在催化剂 的作用下，将 原油中的重质 馏分裂化成轻 质油产品的技 术。
主要包括烷烃脱氢、烯烃脱氢、烷基芳 烃脱氢和醇类脱氢四种类型。 （2）脱氢催化剂的分类 i.离子机理脱氢催化剂
MgO、CaO、Al2O3、CdO、SnO2 ii.游离基机理脱氢催化剂
V2O5、Co3O4、Fe2O3、Mn2O3、ZnO
第五章常用工业催化剂
第三节 脱氢催化剂
❖二、异丁烷催化脱氢制异丁烯 （1）催化反应及反应机理 （2）催化剂的生产