⑴ 有哪些常用的催化劑
催化劑種類繁多,具體有以下幾種:
1、按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑;
2、按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑,均相催化劑有酸、鹼、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。多相催化劑有固體酸催化劑、有機鹼催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑、生物催化劑、納米催化劑等;
3、按照反應類型又分為聚合、縮聚、酯化、縮醛化、加氫、脫氫、氧化、還原、烷基化、異構化等催化劑;
4、按照作用大小還分為主催化劑和助催化劑。
催化劑的作用
催化劑在化學反應中有選擇地加速化學反應的作用稱之為催化劑的催化作用。工業上通常根據催化劑和反應物系的狀態將催化作用分為均相催化和多相催化兩類。
當催化劑與反應物處於不同的相時,例如:催化劑呈固相,反應物為液體或氣體,其催化作用稱為多相催化作用。催化轉化法凈化氣態污染物即屬多相催化作用。
催化劑不全是加快化學反應速率的,有些催化劑是可以減慢化學反應速率的,我們稱之為負催化劑 或者為阻化劑。
⑵ 催化裂化工業上使用量較大的催化劑有哪些
石油煉制過程之一,是在熱和催化劑的作用下使重質油發生裂化反應,轉變為裂化氣、汽油和柴油等的過程.原料採用原油蒸餾(或其他石油煉制過程)所得的重質餾分油;或重質餾分油中混入少量渣油,經溶劑脫瀝青後的脫瀝青渣油;或全部用常壓渣油或減壓渣油.在反應過程中由於不揮發的類碳物質沉積在催化劑上,縮合為焦炭,使催化劑活性下降,需要用空氣燒去(見催化劑再生),以恢復催化活性,並提供裂化反應所需熱量.催化裂化是石油煉廠從重質油生產汽油的主要過程之一.所產汽油辛烷值高(馬達法80左右),安定性好,裂化氣(一種煉廠氣)含丙烯、丁烯、異構烴多.
⑶ 工業中應用的催化劑有哪些
鉑銠合金用於合成氨
五氧化二釩用於制硫酸
鎳用於有機加氫
⑷ 催化劑有哪些
催化劑有:過氧化物催化劑、固體酸催化劑、有機鹼催化劑、金屬催化劑等。
在化學反應里能改變反應物化學反應速率(提高或降低)而不改變化學平衡,且本身的質量和化學性質在化學反應前後都沒有發生改變的物質叫催化劑(固體催化劑也叫觸媒)。
據統計,約有90%以上的工業過程中使用催化劑,如化工、石化、生化、環保等。催化劑種類繁多,按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑,均相催化劑有酸、鹼、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。
催化劑在現代化學工業中佔有極其重要的地位,例如,合成氨生產採用鐵催化劑,硫酸生產採用釩催化劑,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中,都採用不同的催化劑。
⑸ 石油化工使用哪些催化劑
品種繁多,主要有氧化、加氫、脫氫、羰基合成、水合、脫水、烷基化、異構化、歧化、聚合等過程用的催化劑.
氧化催化劑
石油化工製造含氧產品的過程絕大多數為選擇性氧化過程.選擇性氧化產品佔有機化工產品總量的80%; 所用的催化劑首先要求有高催化選擇性.選擇性氧化催化劑可分為氣固相氧化催化劑和液相氧化催化劑.(見催化劑選擇性)
氣固相氧化催化劑
主要有①乙烯氧化制環氧乙烷用的銀催化劑,以碳化硅或 α-氧化鋁為載體(加少量氧化鋇為助催化劑).經過對催化劑和工藝條件的不斷改進,以乙烯計的重量收率已超過100%.②以釩-鈦系氧化物為活性組分, 噴塗於碳化硅或剛玉上製成的催化劑,用於從鄰二甲苯氧化制鄰苯二甲酸酐.釩-鉬系氧化物活性組分噴塗於剛玉上製成的催化劑,用於苯或丁烷氧化制順丁烯二酸酐.這類催化劑的改進是向多組分發展,已有八組分催化劑的出現.載體的形狀也由球形改為環形、半圓形 等以利傳熱.總的趨勢是追求高負荷、高收率和產品的高純度.③醇氧化成醛或酮,如甲醇氧化成甲醛用的 銀-浮石(或氧化鋁)、氧化鐵-氧化鉬及電解銀催化劑.④氨化氧化催化劑,20世紀60年代開發了以鉍-鉬-磷系復合氧化物催化組分載於氧化硅上的催化 劑,在此催化劑上通入丙烯、氨、空氣,可一步合成丙烯腈.為了提高選擇性和收率,減少環境污染,各國均對催化劑不斷改進,有的新催化劑所含元素可達15種.⑤氧氯化催化 劑,60年代開發了氯化銅-氧化鋁催化劑,在沸騰床反應器中通乙烯、氯化氫和空氣或氧可得二氯乙烷.二氯乙烷經熱裂解得氯乙烯單體.此法對在電力昂貴而石油化工發達的地區發展聚氯乙烯很有利.
液相氧化催化劑
主要有:①乙烯、丙烯氧化制乙醛、丙酮(瓦 克法),用含少量氯化鈀的氯化銅溶液催化劑,通入烯烴、空氣或氧,經一步或二步反應後得到所需含氧化合物.缺點是對反應設備腐蝕嚴重.②芳烴側鏈氧化為芳 基酸用的催化劑,如對二甲苯在醋酸溶液中加醋酸鈷及少量溴化銨加熱,通空氣氧化生產對苯二甲酸,但對反應設備腐蝕嚴重.
加氫催化劑
加氫催化劑除用於產品生產過程, 也廣泛用於原料和產品的精製過程.根據加氫情況的不同分為三類:①選擇性加氫催化劑,如石油烴裂解所得乙烯、丙烯用作聚合原料時,須先經選擇加氫,除去 炔、雙烯、一氧化碳、二氧化碳、氧等微量雜質,而對烯沒有損耗.所用催化劑一般是鈀、鉑或鎳、鈷、鉬等載於氧化鋁上.控制活性物質的用量、載體和催化劑的 製造方法,可得不同性能的選擇加氫催化劑.其他如裂解汽油的精製、硝基苯加氫還原為苯胺,也 用選擇加氫催化劑.②非選擇性加氫催化劑,即深度加氫成飽和化合物用的催化劑.如苯加氫制環己烷用的鎳-氧化鋁催化劑,苯酚加氫制環己醇、已二腈加氫制己二胺用的骨架鎳催化劑.③氫解催化劑,如用亞鉻酸銅催化劑使油脂加氫氫解生產高級醇等.
脫氫催化
劑 如氧化鐵-氧化鉻-氧化鉀可使乙苯(或正丁烯)在高溫及大量水蒸氣存在下脫氫成苯乙烯(或丁二烯).由於脫氫一般需在高溫、減壓或大量稀釋劑存在下進行,能量消耗大.近年來,發展了在較低溫度下進行 氧化脫氫催化技術.如正丁烯用鉍-鉬系金屬氧化物催化劑經氧化脫氫製得丁二烯.
氫甲醯化催化劑
是工業生產中最早應用的絡合催化劑.用烯烴與合成氣 (CO+H2)在催化劑存在下反應生成多一個碳原子的醛.如 用乙烯、丙烯為原料經氫甲醯化(即通稱的羰基合成)製得丙醛、丁醛.氫甲醯化過程過去用羰基鈷絡合物為催化劑,在液相高溫高壓下進行.近年來,用羰基銠膦絡合 物催化劑,反應壓力由原來的20MPa降到5MPa,而且提高了正構醛的選擇性,節省了能量,降低了成本.目前,在研究銠的回收方法及尋找代替銠的其他價 廉易得的高效催化劑,並研究負載型絡合催化劑,以簡化分離工藝.
聚合催化劑
聚乙烯主要分為低密度和高密度兩種.過去,前 者多用高壓法(100~300MPa)生產,以氧、有機過氧化物為催化劑.後者多用中壓法或低壓法生產,中壓法以載於硅鋁膠上的鉻-氧化鉬等為催化劑,低 壓法則用齊格勒型催化劑(以四氯化鈦和三乙基鋁體系為代表),在低溫低壓下聚合.近年來開發了新型高效催化劑,雖各廠有其獨特的新催化劑,但多用以鎂化合 物為載體的鈦-鋁體系催化劑,目前已達到每克鈦可製得數十萬克以上聚乙烯的水平,由於聚合物中殘留催化劑極少,可以免去聚合物的凈化處理,降低了成本.此外,還開發了在低壓下生產線性低 密度聚乙烯的過程. 聚丙烯生產也開發了負載型的鈦-鋁體系高效催化劑,每克鈦可製得1000kg以上的聚丙烯.
其他
此外,還有烯烴水合如乙烯制乙醇用的硫酸或磷酸催化劑;醇脫水如乙醇脫水為乙烯用的γ-氧化鋁催 化劑;烷基化如苯與乙烯反應生成乙苯用的無水三氯化鋁-氯化氫催化劑;異構化催化劑如環氧丙烷轉化為烯丙基醇用的磷酸鋰催化劑;歧化催化劑如甲苯轉化為 苯、二甲苯用的絲光沸石型分子篩催化劑.
⑹ 常用工業催化劑的種類和性能指標是什麼(請詳細作答,本人真心感謝)
1,光催化,包括紫外線、可見光、紅外線等
2,酶催化,各式各樣的酶,釀酒等
3,氣體催化劑
4,液體催化劑
5,固體催化劑,這是最常見的最好記,一般都是以多孔介質作為載體,貴金屬、稀有金屬作為活性中心,也有的活性中心是鹽、絡合物等。
性能指標,最主要的是
1)選擇性或收率,
2)催化速度
3)使用壽命
4)對於固體催化劑的強度,粉化率等性能有要求。
⑺ 催化劑都有哪些呀
二氧化錳,氧化銅和氧化鐵等等。催化劑根據他的狀態可以分為液體催化劑和固體催化劑;如果是按照反應體系的相態又可以分為均相催化劑和多相催化劑,其中多相催化劑包含了有機鹼催化劑和金屬催化劑等;也可以按照作用大小去進行細分為主催化劑和助催化劑。
催化劑的作用:
催化劑在化學反應中有選擇地加速化學反應的作用稱之為催化劑的催化作用。工業上通常根據催化劑和反應物系的狀態將催化作用分為均相催化和多相催化兩類。
當催化劑與反應物處於不同的相時,例如:催化劑呈固相,反應物為液體或氣體,其催化作用稱為多相催化作用。催化轉化法凈化氣態污染物即屬多相催化作用。
⑻ 工業催化劑有哪些
工業上常用的催化劑有很多,如:硫酸工業中用來催化二氧化硫的五氧化二釩、氨的催化氧化制一氧化氮用鉑銠合金做催化劑,合成氨工業用鐵觸媒(以鐵為主的金屬),石油化工行業中脫氫與加氫用鎳或鉑,催化重整錸等等。
⑼ 常用的工業催化劑的制備方法有哪些各自的有缺點及適用場合是什麼
製造催化劑的每一種方法,實際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便,人們把其中關鍵而具特色的操作單元的名稱定為製造方法的名稱。傳統的方法有機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法(瀝濾法)、離子交換法等,近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。
1.機械混合法
將兩種以上的物質加入混合設備內混合。此法簡單易行,例如轉化-吸收型脫硫劑的製造,是將活性組分(如二氧化錳、氧化鋅、碳酸鋅)與少量粘結劑(如氧化鎂、氧化鈣)的粉料計量連續加入一個可調節轉速和傾斜度的轉盤中,同時噴入計量的水。粉料滾動混合粘結,形成均勻直徑的球體,此球體再經乾燥、焙燒即為成品。乙苯脫氫制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化劑,是由氧化鐵、鉻酸鉀等固體粉末混合壓片成型、焙燒製成的。利用此法時應重視粉料的粒度和物理性質。
2.沉澱法
此法用於製造要求分散度高並含有一種或多種金屬氧化物的催化劑。在製造多組分催化劑時,適宜的沉澱條件對於保證產物組成的均勻性和製造優質催化劑非常重要。通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉澱劑(如碳酸鈉、氫氧化鈣),經沉澱、洗滌、過濾、乾燥、成型、焙燒(或活化),即得最終產品。如果在沉澱桶內放入不溶物質(如硅藻土),使金屬氧化物或碳酸鹽附著在此不溶物質上沉澱,則稱為附著沉澱法。沉澱法需要高效的過濾洗滌設備,以節約水,避免漏料損失。
3.浸漬法
將具有高孔隙率的載體(如硅藻土、氧化鋁、活性炭等)浸入含有一種或多種金屬離子的溶液中,保持一定的溫度,溶液進入載體的孔隙中。將載體瀝干,經乾燥、煅燒,載體內表面上即附著一層所需的固態金屬氧化物或其鹽類(圖1)。浸漬法可使催化活性組分高度分散,並均勻分布在載體表面上,在催化過程中得到充分利用。制備含貴金屬(如鉑、金、鋨、銥等)的催化劑常用此法,其金屬含量通常在 1%以下。制備價格較貴的鎳系、鈷系催化劑也常用此法,其所用載體多數已成型,故載體的形狀即催化劑的形狀。另有一種方法是將球狀載體裝入可調速的轉鼓(圖2)內,然後噴入含活性組分的溶液或漿料,使之浸入載體中,或塗覆於載體表面。
4.噴霧蒸干法
用於制顆粒直徑為數十微米至數百微米的流化床用催化劑。如間二甲苯流化床氨化氧化制間二甲腈催化劑的製造,先將給定濃度和體積的偏釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混合,再與定量新制的硅凝膠混合,泵入噴霧乾燥器內,經噴頭霧化後,水分在熱氣流作用下蒸干,物料形成微球催化劑,從噴霧乾燥器底部連續引出。
5.熱熔融法
熱熔融法是制備某些催化劑的特殊方法,適用於少數不得不經過熔煉過程的催化劑,為的是藉助高溫條件將各個組分熔煉稱為均勻分布的混合物,配合必要的後續加工,可製得性能優異的催化劑。這類催化劑常有高的強度、活性、熱穩定性和很長的使用壽命。主要用於製造氨合成所用的鐵催化劑。將精選磁鐵礦與有關的原料在高溫下熔融、冷卻、破碎、篩分,然後在反應器中還原。
6.浸溶法
從多組分體系中,用適當的液態葯劑(或水)抽去部分物質,製成具有多孔結構的催化劑。例如骨架鎳催化劑的製造,將定量的鎳和鋁在電爐內熔融,熔料冷卻後成為合金。將合金破碎成小顆粒,用氫氧化鈉水溶液浸泡,大部分鋁被溶出(生成偏鋁酸鈉),即形成多孔的高活性骨架鎳。
7.離子交換法
某些晶體物質(如合成沸石分子篩)的金屬陽離子(如Na)可與其他陽離子交換。 將其投入含有其他金屬(如稀土族元素和某些貴金屬)離子的溶液中,在控制的濃度、溫度、pH條件下,使其他金屬離子與 Na進行交換。由於離子交換反應發生在交換劑表面,可使貴金屬鉑、鈀等以原子狀態分散在有限的交換基團上,從而得到充分利用。此法常用於制備裂化催化劑,如稀土-分子篩催化劑。
8.發展中的新方法
①化學鍵合法。近十年來此法大量用於製造聚合催化劑。其目的是使均相催化劑固態化。能與過渡金屬絡合物化學鍵合的載體,表面有某些官能團(或經化學處理後接上官能團),如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體與膦、胂或胺反應,使之膦化、胂化或胺化,然後利用表面上磷、砷或氮原子的孤電子對與過渡金屬絡合物中心金屬離子進行配位絡合,即可製得化學鍵合的固相催化劑,如丙烯本體液相聚合用的載體——齊格勒-納塔催化劑的製造。②纖維化法。用於含貴金屬的載體催化劑的製造。如將硼硅酸鹽拉製成玻璃纖維絲,用濃鹽酸溶液腐蝕,變成多孔玻璃纖維載體,再用氯鉑酸溶液浸漬,使其載以鉑組分。根據實用情況,將纖維催化劑壓製成各種形狀和所需的緊密程度,如用於汽車排氣氧化的催化劑,可壓緊在一個短的圓管內。如果不是氧化過程,也可用碳纖維。纖維催化劑的製造工藝較復雜,成本高。
⑽ 工廠里酯化反應常用的催化劑有哪些
工廠里酯化反應常用的催化劑有:濃硫酸,濃鹽酸,對甲基苯磺酸,氯化亞碸。
在無水乙醇和冰醋酸反應制乙酸乙酯的實驗中,用濃硫酸做催化劑和吸水劑,若催化機理是氫離子極化羰基中的O,增強羰基C受親核試劑進攻的能力。
工業上常用的催化劑有很多,如:硫酸工業中用來催化二氧化硫的五氧化二釩、氨的催化氧化制一氧化氮用鉑銠合金做催化劑,合成氨工業用鐵觸媒(以鐵為主的金屬),石油化工行業中脫氫與加氫用鎳或鉑,催化重整錸等等。
其他定義
也有一種說法,催化劑參與化學反應。在一個總的化學反應中,催化劑的作用是降低該反應發生所需要的活化能,本質上是把一個比較難發生的反應變成了兩個很容易發生的化學反應(與之相反的稱為抑制劑)。在這兩個反應中,第一個反應中催化劑扮演反應物的角色,第二個反應中催化劑扮演生成物的角色,所以說從總的反應方程式上來看,催化劑在反應前後沒有變化。