各類催化劑及催化作用

1、工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪旋工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪旋工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪旋工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪旋津笳健化別枇述及發(fā)和史眸石今&隔他性俛及曳1新鰹稱腰48今繃晞J挾內(nèi)紛妮燈學(xué)1/54VSHAANXINORMALUNIVERSITY34工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理第三節(jié)分子篩催化劑一、概述1、沸石:自然界存在的類似粘土的硅鋁酸鹽2、沸石特點:白色（通常）淺粉、棕紅、黃色或綠色粒度05白色（通常）淺粉、棕紅、黃色或綠色粒度0510|Lim硬度：中等（35）金剛石？102/54比重：2.02.52/54由Si()4和AK)4四面體骨架共享氧原子而交聯(lián),形成多

2、孔骨架結(jié)構(gòu)孔道大小均一無毒無味，無腐蝕性不溶于水和有機溶劑，溶于強酸.強堿沸石中由于AIO4沸石中由于AIO4四面體有過剩負電荷，由Na+、K+、Ca2+、S2+、Ba2+離子中和沸石的孔有效直徑由這些正離子大小和所在晶格的位置決定3、沸石存在形式噴出巖、沉積巖、變質(zhì)巖、熱液礦床、近代溫泉沉積中目前發(fā)現(xiàn)四十多種4、分類立體籠形結(jié)構(gòu)：菱沸石、方沸石層狀結(jié)構(gòu)：片沸石纖維狀結(jié)構(gòu)：鈉沸石、鈣沸石5、分子篩人工合成結(jié)晶的硅鋁酸鹽。已有一百多種化學(xué)組成Me訕(AlO2)x(SiO2)yzH2OMe一金屬陽離子n-金屬陽離子價數(shù)x-鋁氧四面體的數(shù)目硅氧四面體的數(shù)目z水合水分子數(shù)工業(yè)催化原理化堺易荷科科鍥挾矗

3、時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪工業(yè)催化原理化堺易荷科科堺禪常見形式A型、X型、Y型、M型、ZSM-5型等命名：研究者發(fā)明所用符號A型、X型、M型、ZK-5型等離子交換，冠原型號所交換的離子元素CaA、HY、NH4Y等化學(xué)組成標明交換度Na12Al12Si12O4827H2OCa4Na8Al12Si12O482

4、7H2OA型分子篩中，33%Na被Ca交換在型號前冠以分子篩孔徑大小。4ANa12AL12Si12O4627H2O孔徑4入5A70%Na被Ca交換孔徑5A3A66%Na被K交換相應(yīng)天然沸石礦物名稱絲光沸石分子篩方沸石分子篩Si、Al被其它原子取代，前加取代原子元素符號和連字符PLP取代L型分子篩中部分SiK22(A1O2)34(SiO2)25(PO2)1342H2O挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工業(yè)催化原理挾矗時猊燈孚SHAAN

5、XINORMALUNIVERSITY工業(yè)催化原理二、發(fā)展史1、五十年代1、五十年代沸石干燥劑:產(chǎn)品含水可脫到1一10ppm凈化劑：天然氣、裂解氣脫H2S、CO2比硅膠凈化度提高1020倍桂類分離:脫蠟：異構(gòu)烷中分離正構(gòu)烷從混合二甲苯中分離對二甲苯（KBaY分子篩）工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理2、六十年代人工合成工業(yè)催化劑Y型分子篩：人工合成沸石分子篩主要應(yīng)用領(lǐng)域:催化裂化、加氫裂化、催化重整、芳炷及烷桂異構(gòu)化、烷基化過程、歧化過程等10/54工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理挾A時挺燈孚挾A時挺燈孚 /541業(yè)惟化驚埋用HM：對稱的三烷基苯產(chǎn)量幾乎為零RoR1業(yè)惟化驚埋用HM：對稱的

6、三烷基苯產(chǎn)量幾乎為零RoR13、過渡狀態(tài)限制擇形催化劑產(chǎn)物、反應(yīng)物不受催化劑窗口的孔徑限制，需內(nèi)孔和孔腔有適宜的空間，便于過渡巻例：烷基苯選擇性烷基轉(zhuǎn)移。花主要產(chǎn)物無擇型催化：產(chǎn)物二烷基異構(gòu)體混合物工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理注:HM內(nèi)易生焦碳ZSM5阻止結(jié)焦活性部位在內(nèi)表面,外表面僅占12%（絲光沸石）SHAANXINORMALUNIVERSITY浹0許施燈孚48/54工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理4、分子交通控制的擇型催化*“之”5.4X5.5A“直”ZSM5或全硅沸石(silicalite)49/54六、沸石分子篩催化劑堿催化和酸、堿協(xié)同催化作用用堿

7、金屬陽離子浸漬或交換后具有堿催化活性X例：甲苯、甲醇：酸性催化劑上可進行苯環(huán)烷基化反應(yīng)，生成二甲苯堿金屬交換的八面沸石Cat,苯環(huán)側(cè)鏈烷基化，生成苯乙烯和乙苯。表其機理：酸中心吸附甲苯的苯環(huán)堿中心吸附甲苯的甲基使其活化工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理CH3OHCHsOgh3o+B璉中心一-CH2+CH2+CHaOCH2CHOHfol+H*B礙中心一化堺易荷科科堺鍥旋化堺易荷科科堺鍥旋化堺易荷科科堺鍥旋化堺易荷科科堺鍥旋CHs-0+H+中心十B嚓中心51/54工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理工業(yè)催化原理七、新型磷酸鋁分子篩aipo4磷酸土（活性氧化鋁水合物）一磷酸鋁膠模板劑磷酸土（活性氧化鋁水合物）一磷酸鋁膠模板劑100300C2h2week4002h2week400600C下焙燒孔通道310a結(jié)晶磷酸鋁XRAg-100.2P205-yH20AIPO45AIPO