各类催化剂及催化作用

1、工业催化原理化堺易荷科科堺禅旋工业催化原理化堺易荷科科堺禅旋工业催化原理化堺易荷科科堺禅旋工业催化原理化堺易荷科科堺禅旋津笳健化別枇述及发和史眸石今&隔他性俛及曳1新鰹稱腰48今绷晞J挟內紛妮灯学1/54VSHAANXINORMALUNIVERSITY34工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理第三节分子筛催化剂一、概述1、沸石:自然界存在的类似粘土的硅铝酸盐2、沸石特点:白色（通常）浅粉、棕红、黄色或绿色粒度05白色（通常）浅粉、棕红、黄色或绿色粒度0510|Lim硬度：中等（35）金刚石？102/54比重：2.02.52/54由Si()4和AK)4四面体骨架共享氧原子而交联,形成多

2、孔骨架结构孔道大小均一无毒无味，无腐蚀性不溶于水和有机溶剂，溶于强酸.强碱沸石中由于AIO4沸石中由于AIO4四面体有过剩负电荷，由Na+、K+、Ca2+、S2+、Ba2+离子中和沸石的孔有效直径由这些正离子大小和所在晶格的位置决定3、沸石存在形式喷出岩、沉积岩、变质岩、热液矿床、近代温泉沉积中目前发现四十多种4、分类立体笼形结构：菱沸石、方沸石层状结构：片沸石纤维状结构：钠沸石、钙沸石5、分子筛人工合成结晶的硅铝酸盐。已有一百多种化学组成Me讪(AlO2)x(SiO2)yzH2OMe一金属阳离子n-金属阳离子价数x-铝氧四面体的数目硅氧四面体的数目z水合水分子数工业催化原理化堺易荷科科锲挟矗

3、时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY34工业催化原理工业催化原理化堺易荷科科堺禅工业催化原理化堺易荷科科堺禅常见形式A型、X型、Y型、M型、ZSM-5型等命名：研究者发明所用符号A型、X型、M型、ZK-5型等离子交换，冠原型号所交换的离子元素CaA、HY、NH4Y等化学组成标明交换度Na12Al12Si12O4827H2OCa4Na8Al12Si12O482

4、7H2OA型分子筛中，33%Na被Ca交换在型号前冠以分子筛孔径大小。4ANa12AL12Si12O4627H2O孔径4入5A70%Na被Ca交换孔径5A3A66%Na被K交换相应天然沸石矿物名称丝光沸石分子筛方沸石分子筛Si、Al被其它原子取代，前加取代原子元素符号和连字符PLP取代L型分子筛中部分SiK22(A1O2)34(SiO2)25(PO2)1342H2O挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAANXINORMALUNIVERSITY工业催化原理挟矗时猊灯孚SHAAN

5、XINORMALUNIVERSITY工业催化原理二、发展史1、五十年代1、五十年代沸石干燥剂:产品含水可脱到1一10ppm净化剂：天然气、裂解气脱H2S、CO2比硅胶净化度提高1020倍桂类分离:脱蜡：异构烷中分离正构烷从混合二甲苯中分离对二甲苯（KBaY分子筛）工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理2、六十年代人工合成工业催化剂Y型分子筛：人工合成沸石分子筛主要应用领域:催化裂化、加氢裂化、催化重整、芳炷及烷桂异构化、烷基化过程、歧化过程等10/54工业催化原理工业催化原理挟A时挺灯孚挟A时挺灯孚 /541业惟化惊埋用HM：对称的三烷基苯产量几乎为零RoR1业惟化惊埋用HM：对称的

6、三烷基苯产量几乎为零RoR13、过渡状态限制择形催化剂产物、反应物不受催化剂窗口的孔径限制，需内孔和孔腔有适宜的空间，便于过渡巻例：烷基苯选择性烷基转移。花主要产物无择型催化：产物二烷基异构体混合物工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理注:HM内易生焦碳ZSM5阻止结焦活性部位在内表面,外表面仅占12%（丝光沸石）SHAANXINORMALUNIVERSITY浹0许施灯孚48/54工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理4、分子交通控制的择型催化*“之”5.4X5.5A“直”ZSM5或全硅沸石(silicalite)49/54六、沸石分子筛催化剂碱催化和酸、碱协同催化作用用碱

7、金属阳离子浸渍或交换后具有碱催化活性X例：甲苯、甲醇：酸性催化剂上可进行苯环烷基化反应，生成二甲苯碱金属交换的八面沸石Cat,苯环侧链烷基化，生成苯乙烯和乙苯。表其机理：酸中心吸附甲苯的苯环碱中心吸附甲苯的甲基使其活化工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理CH3OHCHsOgh3o+B琏中心一-CH2+CH2+CHaOCH2CHOHfol+H*B礙中心一化堺易荷科科堺锲旋化堺易荷科科堺锲旋化堺易荷科科堺锲旋化堺易荷科科堺锲旋CHs-0+H+中心十B嚓中心51/54工业催化原理工业催化原理工业催化原理工业催化原理七、新型磷酸铝分子筛aipo4磷酸土（活性氧化铝水合物）一磷酸铝胶模板剂磷酸土（活性氧化铝水合物）一磷酸铝胶模板剂100300C2h2week4002h2week400600C下焙烧孔通道310a结晶磷酸铝XRAg-100.2P205-yH20AIPO45AIPO