工业催化讲稿XJ-2.ppt

五、典型氧化物催化反应 3、AB2O4型铁酸盐催化剂：乙苯脱氢制苯乙烯 Fe2O3- Cr2O3-K2O + H2 CH2CH3 CH＝CH3 3、NiO-MoO3/Al2O3：加氢处理（加氢脱硫、加氢脱氮） 油品中含硫化合物 RSH RSSR’ RSR’ S S S + H2 R”-H + H2S 硫回收： H2S + O2 SO2 + H2O H2S + SO2 S + H2O 脱硫难度增加 加氢脱硫反应 3、NiO-MoO3/Al2O3：加氢处理（加氢脱硫、加氢脱氮） C、N、S、H间键能 347 S-H 536 C=S 389 N-H 272 C-S 837 C=C 891 C=N 611 C=C 615 C=N 347 C-C 305 C-N 414 C-H 能量 kJ mol-1 键类型 能量 kJ mol-1 键类型 C-N键高于C-S键，HDN比HDS难度大。 C=N键高于C=C键，先加氢后脱氮。 催化剂各组分选择 催化剂的制备方法 常用催化剂制备工艺 催化剂的失活与再生 第七章 催化剂制备与再生 第一节 催化剂各组分选择 区分每一个反应中的化学键的类型 假设表面反应机理 确定反应历程，选择初始活性成分 实验验证 氨氧化 Pt网 , Ag网 整体 合成氨 油脂加氢 Raney Ni , Co 等 Fe-Al2O3-K2O 多孔 甲烷化 高负载的 Ni / Al2O3 , Co / 硅藻土 催化重整 低负载的 Pt / Al2O3 , Ru / SiO3 Pt-Ru / Al2O3 , Ni-Cu / Al2O3 负载 加氢 脱氢 氢解 (氧化) 金属： 多金属簇，合金 反应例 催化剂例 状态 功能 类别 催化材料的类别 1、主催化剂材料的选择 超强酸SbF5·HF ,卤化物 / 载体 蒙脱土 沸石 SiO2 - Al2O3 催化裂化 结晶 聚合 醇脱水 Al2O3 ,Cr2O3 ,V2O5 单一 氧化 脱氢 脱硫氮 (加氢) 氧化物 硫化物 天然粘土 异构化 加氢脱硫 MoS2 / Al2O3 , WS2 / Al2O3 二元的共凝胶 裂化 酸 增强的酸 烷基化 NiO / Al2O3 , MoO3 / Al2O3 负载 NiO-CaAl2O4 烧结 丙烯氨化氧化 BiTiO3 ,CuCr2O4 ,Bi2MoO6 复合 SiO2- Al2O3 , TiO2- Al2O3 二元 反应例 催化剂例 状态 功能 类别 调变性助催化剂 助催化剂导入主催化剂结构，形成固溶体，改变主催化剂性质和分散度 改变主催化剂的本征活性和选择性。强化主催化剂的优点、克服其缺点 结构性助催化剂， 要有高的熔点，不与活性组分发生化学反应。 对于催化反应是惰性的 不与活性组分发生化学变化 助催化剂材料的选择 减轻烧结、提高稳定性 Re Pt / Al2O3 （催化重整） 增强CO的氧化作用 Pt SiO2 / Al2O3 （裂解催化剂及粘接剂） 减缓活性组份烧结 MgO 增强酸性 HCl 阻抑活性中心上的积炭 K2O 增加热稳定性 ZrO2 , P 增加热稳定性 SiO2 Al2O3 (载体及催化剂) 功能 助催化剂 催化剂（用途） 化工应用的助催化剂的实例 功能 助催化剂 催化剂（用途） 增加选择性，阻止晶粒增大，稳定某些氧化态。 碱 Ag (环氧乙烷合成) 结构性助催化剂 Al2O3 电子给与体，促进N2解离 K2O Fe3O4 (氨合成) 减轻Cu的烧结 ZnO Cu /Zn / Al2O3 (低温变换) 改善消碳作用 K Ni / 陶瓷载体 (水气变换) 增强C-S链和C-N键氢解 Ni, Co MoO3 / Al2O3 (加氢精制，脱硫，脱氮) 化工应用的助催化剂的实例 氧化物催化剂的特点 氧化物中的缺陷和半导体性质 半导体电子催化理论 氧化物催化剂的氧化还原机理 晶体场理论 典型氧化物催化反应 第五章 氧化物催化剂及催化作用 1、过渡金属氧化物的电子特性 1). 金属阳离子的d电子容易得到或失去，价态可变； 高价态具有氧化性；低价态具有还原性。 2). 由于杂质或引入杂原子，具有半导体性质。 3). 催化氧化还原反应 一、氧化物催化剂的特点 2、常见氧化物催化反应 1). 选择氧化 2). 脱氢 丁烯 丁二烯 乙苯 苯乙烯 3). 加氢脱硫（氮）、加氢裂化 NiO-MoO3-Al2O3、 Ni