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催化剂制备催化剂制备第一节催化材料与催化剂的类别常识问题: 1.催化裂化与催化裂解的区别 催化裂解是从催化裂化的基础上发展起来的,但是二者又有着明显的区别,如下: ①目的不同。催化裂化以生产汽油、煤油和柴油等轻质油品为目的,而催化裂解旨在生产乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等基本化工原料。 ②原料不同。催化裂化的原料一般是减压馏分油、焦化蜡油、常压渣油、以及减压馏分油掺减压渣油;而催化裂解的原料范围比较宽,可以是催化裂化的原料,还可以是石脑油、柴油以及C4、C5轻烃等。 ③催化剂不同。催化裂化的催化剂一般是沸石分子筛催化剂和硅酸铝催化剂,而催化裂解的催化剂一般是沸石分子筛催化剂和金属氧化物催化剂。 ④操作条件不同。与催化裂化相比,催化裂解的反应温度较高、剂油比较大、蒸汽用量较多、油气停留时间较短、二次反应较为严重。 ⑤反应机理不同。催化裂化的反应机理一般认为是碳正离子机理,而催化裂解的反应机理即包括碳正离子机理,又涉及自由基机理。 2.加氢反应和氢解反应 氢解反应: 有机质中的不饱和键(C=C、C≡C、C≡N、C=O、N=N等)与H2进行剧烈的氢化加成放热反应,并伴随发生从长链大分子变为短链小分子 加氢反应: 氢气在催化剂存在下与有机物的反应称为加氢,不发生键的断裂,就是加成反应。一、催化材料的类别一、催化材料的类别一、催化材料的类别固体酸催化剂是一类重要催化剂,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应,种类很多。此外,还有润载型固体酸催化剂,是将液体酸附载于固体载体上而形成的,如固体磷酸催化剂。 性质与固体酸的催化行为有重要关系的性质是酸中心、酸强度和酸度。①表面上的酸中心可分为B-酸与L-酸,有时还同时存在碱中心。可用下式示意地表示氧化铝表面上的酸中心的生成:②酸强度,可用哈梅特酸强度函数H0来表示固体酸的酸强度,其值愈小,表示酸强度越高。③酸度,用单位重量或单位表面积上酸中心的数目或毫摩尔数来表示,又称酸度。在同一固体表面上通常有多种酸强度不同的酸中心,而且数量不同,故酸强度分布也是重要性质之一。例如在金属硫酸盐上进行醛类聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化剂的酸强度范围分别为H0≤3.3,H0≤1.5,H0≤-3,-3<H0<+1.5。二、催化剂的类型第二节单一活性组份和载体制备步骤一、金属盐溶液和碱一、金属盐溶液和碱二、有控制的沉淀过程沉淀过程示意图二、有控制的沉淀过程水合氢氧化物沉淀过程的pH值(25C)二、有控制的沉淀过程三、凝聚和胶凝过程水凝胶的结构示意图三、凝聚和胶凝过程三、凝聚和胶凝过程三、凝聚和胶凝过程pH值对氧化铝的电势的影响pH值对硅酸钠胶凝时间和生成的硅胶表面积的影响pH值条件与硅物种的聚合反应pH值与硅物种的存在形态四、洗涤和过滤五、干燥五、干燥五、干燥五、干燥六、煅烧(焙烧)六、煅烧(焙烧)lAl2O3的同质多晶体第三节活性组份的沉积一、沉淀法一、沉淀法一、沉淀法一、沉淀法二、吸附法二、吸附法二、吸附法二、吸附法二、吸附法二、吸附法三、离子交换法三、离子交换法三、离子交换法三、离子交换法三、离子交换法四、浸渍法四、浸渍法四、浸渍法四、浸渍法四、浸渍法五、活化五、活化五、活化五、活化五、活化五、活化第四节熔融与浸取1、熔铁催化剂1、熔铁催化剂2、骨架催化剂2、骨架催化剂2、骨架催化剂3、特殊类型的催化剂第五节催化剂成型一、压片一、压片一、压片二、挤条二、挤条三、成球三、成球三、成球四、喷雾成型五、成型过程的助剂五、成型过程的助剂五、成型过程的助剂第六节催化剂工业制造一、放大效应二、连续的单元操作催化剂制造中的单元操作三、催化剂制造过程举例