项目一认识催化剂解析.ppt

参考文献： 李玉敏.工业催化原理[M].天津大学出版社，1992 张继光.催化剂制备过程技术[M].中国石化出版社，2004 潘履让.固体催化剂的设计与制备[M].南开大学出版社，1993 辛勤.固体催化剂研究方法（上册）[M].科学出版社，2004 李承烈等.催化剂失活[M].化学工业出版社，1989 本课程内容 项目一 认识催化剂 项目二 S101钒催化剂生产 项目三 10%镍催化剂生产 项目四 骨架镍催化剂生产 项目五 沸石催化剂生产 项目六 环己酮催化剂生产 项目七 环己酮催化剂改进 项目八 催化剂的工业应用 项目一 认识催化剂 1.1 催化剂初步 1.2 催化奥秘 1.1 催化剂初步 （1）什么是催化剂？ （2）在国计民生中的作用 （3）发展简史 （4）分类与命名 （5）工业发展概况和发展方向 （1）什么是催化剂？ 化工辞典对催化剂：“一类能够改变化学反应速度而本身不进入最终产物分子组成中的物质。催化剂不能改变热力学平衡，只能影响反应过程达到平衡的速度。加速反应速度的催化剂称正催化剂，减慢者称负催化剂”。 工业催化剂定义 特指具有工业生产实际意义的催化剂，它们必须能适用于大规模工业生产过程，可在工厂生产所控制的压力、温度、反应物流体速度、接触时间和原料中含有一定杂质的实际操作条件下长期运转。 工业催化剂要求 A 满足工业生产所要求的活性、选择性和耐热波动、耐毒物的稳定性; B 满足反应器所要求的外形与颗粒度大小的阻力、耐磨蚀性、抗冲击和抗压碎强度; C 对强放热或吸热反应用催化剂还要求具有良好的导热性能与热容，以减少催化剂颗粒内的温度梯度与催化剂床层的轴向与径向温差，防止催化剂过热失活。 D 对某些因中毒或碳沉积而部分失活或选择性下降的催化剂可用简单方法得以再生，恢复到原有活性及选择性水平，以保证催化剂具有相当长的使用寿命。 （2）在化工生产中的作用 一、催化剂—化学工业的基石 二、合成氨及合成甲醇催化剂 三、催化剂与石油炼制及合成燃料工业 四、基础无机化学工业用催化剂 五、基本有机合成工业用催化剂 六、三大合成材料工业用催化剂 七、精细化工及专用化学品中的催化 八、催化剂在生物化学工业中的应用 九、催化剂在环境化学工业中的应用 全球催化剂需求，百万美元（2005年） 据统计，现今已有90%的化学工业过程含有催化过程。催化剂和催化过程的开发已有二百多年的历史。 （3）发展简史 A “萌芽阶段” (20世纪之前) B “起步阶段” (1900～1935) C “发展阶段” (1936～1980) D “成熟阶段” (1980~ ) “萌芽阶段”（20世纪之前） 1746年， 1857年， “起步阶段” (1900～1935) 1907年，哈柏制氨法实验室研制成功 1911年，博施和米塔希在BASF公司建造了世界上第一座合成氨工厂（Fe系催化剂） 无机 有机 “发展阶段” (1936～1980)  油品 环保 大化工 “成熟阶段” (1980~ ) 新催化发现速度减少 催化剂基础研究和催化剂性能 催化剂研究、设计新概念 新催化体系 国内催化剂 1900年前 仿制为主 1900年以后 仿制 性能提高 少量自主创新 （4）分类和命名 按工业类型：石油炼制，无机化工，有机化工，环境保护和其他催化剂 （4）分类和命名 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）络合型催化剂 按催化剂的元素及化合态分类 （1）金属催化剂 （2）氧化物或硫化物催化剂 （3）酸、碱、盐催化剂 （4）金属有机化合物 （4）分类和命名 按催化单元反应分类 （1）加氢催化剂 （2）脱氢催化剂 （3）部分氧化催化剂 （4）完全氧化催化剂 （5）水煤气变换催化剂 （6）合成气反应催化剂 （7）氧氯化催化剂 （8）羰基化催化剂 （9）聚合催化剂 （10）裂化、歧化、异构化、烷基化、水合、脱水等催化剂 （4）分类和命名 命名方法： A 一般命名法 单组元催化剂 多组元催化剂 优缺点：该类命名法虽常被引用，但有时并不准确。 （4）分类和命名 B 标准命名法 （1）国内炼油催化剂的标准命名 命名方法：牌号 ＋ 类别名称 ＋ 固定名称 牌号——根据各类催化剂制定标准的时间先后顺序来定 类别名称——根据工艺特点分为催化重整、催化裂化、加氢精制、加氢裂化、叠合五种 固定名称——“催化剂” 例：1号重整催化剂 （2）国内化肥催化剂的标准命名 命名方法：类别代号 ＋ 特性代号 ＋ 序列代号 ＋ 基本名称 类别代号——国内分为十类，以汉字拼音第一字母大写