工业催化剂第一章概要.ppt

* * * * * * * * * * * * * 为发展燃料化工，50年代初期，石油三厂开始生产页岩油加氢用的硫化钼-白土、硫化钨-活性炭、硫化钨-白土及纯硫化钨、硫化钼催化剂。 石油六厂开始生产费托合成用的钴系催化剂，1960年起生产叠合用的磷酸-硅藻土催化剂。 60年代初期，中国开发了丰富的石油资源，开始发展石油炼制催化剂的工业生产。 石油裂化催化剂最先在兰州炼油厂生产，1964年小球硅铝催化剂厂建成投产。 * 70年代中国开始生产稀土-X型分子筛和稀土-Y型分子筛。 70年代末在长岭炼油厂催化剂厂，开始生产共胶法硅铝载体稀土-Y型分子筛，此后在齐鲁石化公司催化剂厂开始生产高堆比、耐磨半合成稀土-Y型分子筛。 * 在加氢精制方面，60年代石油三厂开始生产钼-钴及钼-镍重整预加氢催化剂。 70年代开始生产钼-钴-镍低压预加氢催化剂，80年代开始生产三叶形的加氢精制催化剂。 * 闵恩泽院士 中国石油化工催化剂之父 国家最高科技奖获得者闵恩泽院士——被业内同行誉为我国炼油催化应用科学的奠基人、石油化工技术自主创新的先行者和绿色化学的开拓者。 * 为发展有机化学工业，50年代末至60年代初开始制造乙苯脱氢用的铁系催化剂，乙炔加氯化氢制氯乙烯的氯化汞／活性炭催化剂，流化床中萘氧化制苯酐用的氧化钒催化剂，以及加氢用的骨架镍催化剂等。 60年代中期为适应中国石油化工发展的需要，新生产的催化剂品种迅速增多，至80年代已生产多种精制烯烃的选择性加氢催化剂，并开始生产丙烯氨化氧化用的微球型氧化物催化剂，乙烯与醋酸氧化制醋酸乙烯酯的负载型金属催化剂，高效烯烃聚合催化剂以及治理工业废气的蜂窝状催化剂等。 （1）合成氨工业 正是合成氨铁系催化剂的发现和使用，才实现了用工业的方法从空气中固定氮，进而廉价地制得了氨。 N2 → 空气 H2 → 制氢路线的不同 水煤气法 ： CO + H2O → H2 + CO2 水电解法： CH4 + H2O → 3H2 + CO 世界现代化的大型合成氨厂，多数采用技术先进、经济合理的烃类水蒸气转化法，加氢、脱硫、一段转化、二段转化、中温变换、低温变换等8种以上不同的催化剂。 （2）甲醇 合成甲醇是合成氨的姊妹工业，两者原料路线工艺相似。 CO + H2 →CH3OH 30年代，一直采用ZnO- Cr2O3 高温(350℃)高压（250个大气压）操作，后来使用Cu-ZnO- Cr2O3 (Al2O3)低温（＜250℃）低压（50-100个大气压） （3）催化剂与石油工业 随着新兴的石油化学工业的发展，许多重要的化工产品的起始原料转向石油、天然气，例如：八大基础原料。 当以石油天然气生产石油化工基础原料时，广泛采用的方法有：石油烃的催化裂解，石油炼制过程中的催化重整。 催化裂解：在催化剂存在条件下，对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，同时兼产轻质芳烃。由于催化剂的存在，催化裂解可以降低反应温度，提高产率，提高裂解产品分布的灵活性。 裂解催化剂是世界上应用最广、产量最多的催化剂。 催化重整：在有催化剂使用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油。 催化重整的目的从直链或支链烃石油馏分中制取苯、甲苯、二甲苯等。 ※1 随着石油的枯竭，天然气与煤的可开采期要长得多，在未来的“石油后”时代，如何获取新的产品取代石油，以生产未来人类所必须的能源和化工原料，已成为一系列重大而紧迫的研究课题，于是碳一化学应运而生。 目前，已按碳一化学的路线，从煤和天然气出发，生产出新型的合成燃料，以及三烯、三苯等重要的起始原料。这些新工艺的开发，几乎毫不例外地需要解决催化剂这一关键问题。 ※2 甲醇等醇基燃料，甲基叔丁基醚，二甲醚等 甲基叔丁基醚（MTBE）是由异丁烯与甲醇经催化反应制得。醚基燃料，新型的抗爆添加剂。 以“三酸两碱”为核心的基础无机化工产品，品种不多，但产量巨大。 （4）基础无机化学工业用催化剂 （5）基本有机合成工业用催化剂 基于低分子有机化合物的合成反应，有机物反应存在反应速度慢及副产物多的普遍规律。在这类反应中，寻找高活性和高选择性的催化剂，往往成为其工业化的首要关键。乙醇、环氧丙烷、丁醇、醋酸等生产中，无