石油化工催化剂及应用精.ppt

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1、石油化工催化剂及应用第1页，本讲稿共17页参考书：参考书：陈茂涛编著陈茂涛编著 催化作用原理催化作用原理 吴吴 越编著越编著 催化化学催化化学 黄仲涛黄仲涛 主编主编 工业催化工业催化 李岳君李岳君 主编主编炼油催化剂生产技术炼油催化剂生产技术 张云良主编张云良主编工业催化剂制造与应用工业催化剂制造与应用 林西平主编林西平主编石油化工催化概论石油化工催化概论 教材教材第2页，本讲稿共17页催化剂与催化作用基础催化剂与催化作用基础石油炼制催化剂石油炼制催化剂其他炼油催化剂其他炼油催化剂固体催化剂的制备及使用技术固体催化剂的制备及使用技术课程主要内容课程主要内容绪论绪论第3页，本讲稿共17页一、工

2、业催化剂的发展简史一、工业催化剂的发展简史（1）萌芽阶段）萌芽阶段1935年以前属于这一阶段年以前属于这一阶段（2）发展阶段）发展阶段 1930年到年到1980年是化学上业年是化学上业的黄金时期的黄金时期（3）成熟阶段）成熟阶段 催化剂的使用，使得大规模催化剂的使用，使得大规模化工连续生产成为可能，并使生产成本大化工连续生产成为可能，并使生产成本大为降低。为降低。绪论绪论第4页，本讲稿共17页二、催化剂的定义、分类和命名二、催化剂的定义、分类和命名（一）催化剂的定义（一）催化剂的定义 催化剂是一种能够改变一个化学反应的反催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位应

3、速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的物置，本身在化学反应中不被明显消耗的物质。催化作用是指催化剂对化学反应所产质。催化作用是指催化剂对化学反应所产生的效应。生的效应。绪论绪论第5页，本讲稿共17页（二）催化剂的分类（二）催化剂的分类1 1、按催化剂的元素及化合态分类、按催化剂的元素及化合态分类金属催化剂金属催化剂多为过渡金属元素，如用于催化加氢的铁、镍、铂、钯等催化剂。氧化物或硫化物催化剂氧化物或硫化物催化剂如用于催化氧化的V-O、Mo-O、Cu-O等催化剂，用于催化脱氢的Cr-O等催化剂，用于催化加氢的Mo-S、Ni-S、W-S等催化剂。绪论绪论第6页，本讲稿

4、共17页酸、碱、盐催化剂酸、碱、盐催化剂主族元素的氧化物、氢氧化物、卤化物、含氧酸及氢化物等由于在反应中容易形成离子键，主要用做酸碱型催化剂。如H2SO4、HCI、HF、H3PO4、KOH、NaOH、CuSO4、NiSO4等。金属有机化合物金属有机化合物多为配合催化机理反应中的催化剂，如用于烯烃聚合的AI(C2H5)3，用于羰基合成的Co2(CO)8等催化剂。绪论绪论第7页，本讲稿共17页2、按催化反应体系物相均一性分类、按催化反应体系物相均一性分类（1）多相催化剂（2）均相催化剂（3）酶催化剂|3、按催化剂的作用机理分类、按催化剂的作用机理分类（1）酸碱型催化剂（2）氧化-还原型催化剂（3）

5、配合催化剂绪论绪论第8页，本讲稿共17页4、按催化剂的来源来分类、按催化剂的来源来分类非生物催化剂非生物催化剂（1）天然矿物 如粘土经破碎、酸处理除去某些金属粒子后，即可获得具有硅-氧-铝骨架的固体催化剂，用于催化裂化。（2）合成产物 如将水玻璃与铝盐混合得到凝胶，经洗涤、老化、干燥和造型，即可获得微球状的硅-铝催化剂，其催化裂化性能比天然黏土催化剂好的多。绝大多数的工业催化剂均为合成产物。生物催化剂生物催化剂如生物体自身合成的酶。绪论绪论第9页，本讲稿共17页5、按催化单元反应分类、按催化单元反应分类按照所催化的单元反应的类型不同，可分为氧化催化剂、加氢催化剂、脱氢催化剂、聚合催化剂等多种类

6、型。绪论绪论第10页，本讲稿共17页6、按工业类型分类、按工业类型分类中国催化剂的分类中国催化剂的分类（1）石油炼制催化剂 包括催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制、烷基化、异构化等催化剂。（2）无机化工催化剂 包括脱硫、转化、变换、甲烷化、硫酸制造、硝酸制造、硫回收、氨分解等催化剂。绪论绪论第11页，本讲稿共17页（3）有机化工（石油化工）催化剂 包括加氢、脱氢、氧化、氧氯化、烯烃反应等催化剂。（4）环境保护催化剂 包括硝酸尾气处理、内燃机排气处理等催化剂。（5）其他催化剂 包括制氮、纯化（脱微量氧、微量氮）等催化剂。绪论绪论第12页，本讲稿共17页（三）催化剂的命名（三）催化剂的命名大多

7、数催化剂都是多组分的复合物，实际结构十分复杂。一般情况下，说明催化剂的品种时，只列出其活性元素和载体，并没有指定催化剂在制造时或在反应条件下这些元素的化合物形式，其原因多半是不能明确知道反应条件下的实际组成及化合物状态，工业催化剂的组成如表1-2所示。例如加氢脱硫催化剂Co-Mo/AI2O3,活性组分是Co和Mo，AI2O3是载体，两部分用斜线隔开，它的商品形式是金属氧化物，在使用前，转化为硫化物。绪论绪论第13页，本讲稿共17页名称符号功能氧化铝催化剂AI2O3脱水铂（网）催化剂Pt氧化钯分子筛催化剂Pd/分子筛异构、加氢硫化钴-硫化钼-氧化铝催化剂Co-Mo/AI2O3(硫化型)加氢脱硫硫

8、钼酸铋-氧化硅催化剂Bi-Mo-P-Si-O氧化硅酸铝催化剂SiO2-AI2O3裂化亚铬酸铜催化剂Cu-Cr-O加氢铂-氧化铝催化剂Pt/AI2O3或Pt-AI2O3重整绪论绪论第14页，本讲稿共17页催化剂的表示方法通常：1、用“/”来区分载体与活性组分 如：Ru/Al2O3，Pt/Al2O3，Pd/SiO2,Au/C2、用“-”来区分各活性组分及助剂 Pt-Sn/Al2O3，Fe-AL2O3-K2O绪论绪论第15页，本讲稿共17页三、催化剂在化工生产中的地位和作用三、催化剂在化工生产中的地位和作用（1）合成氨及合成甲醇催化剂（2）石油炼制及合成燃料工业催化剂（3）基础无机化学用工业催化剂（4）基本有机合成用工业催化剂（5）三大合成材料用工业催化剂（6）精细化工及专业化学品中的催化（7）催化剂在生物化学中的应用（8）催化剂在环境化学工业中的应用绪论绪论第16页，本讲稿共17页三、催化剂工业的发展概况三、催化剂工业的发展概况（一）全球工业催化剂的发展概况（二）国内催化剂工业的发展概况（三）催化剂工业的发展方向绪论绪论第17页，本讲稿共17页