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石油化工产品中催化剂特点及应用

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石油化工产品中催化剂特点及应用

石化催化剂 催化剂工业中的一类重要产品,用于石油化工产品生产中的化学加工过程。这类催化剂的品种繁多,按催化作用功能分, 主要有氧化催化剂、加氢催化剂、脱氢催化剂、氢甲酰化催化剂、聚合催化剂、水合催化剂、脱水催化剂、烷基化催化剂、异构化催化剂、歧化催化剂等,前五种用量较大。今天小七带大家一起了解这些催化剂的特点及应用情况,供大家参考!氧化催化剂

石油化工制造含氧产品的过程绝大多数为选择性氧化过程。选择性氧化产品占有机化工产品总量的80%; 所用的催化剂首先要求有高催化选择性。选择性氧化催化剂可分为气固相氧化催化剂和液相氧化催化剂。

以乙二醇的生产为例,乙二醇的生产成本中,氧气和乙烯的单耗成本占成本的85-90%,而二者的单耗主要取决于催化剂的选择性。因此,乙二醇装置最核心的竞争是催化剂的竞争。高选择性催化剂不仅直接决定了乙烯、氧气等原料的单位成本,而且副产物及杂质生成量少,乙二醇和环氧乙烷产品质量更高。

气固相氧化催化剂

气固相氧化催化剂由载体碳化硅或 α-氧化铝和活性组分钒-钛系氧化物组成,主要分为以下五类:

(1)乙烯氧化制环氧乙烷用的银催化剂,以碳化硅或 α-氧化铝为载体(加少量氧化钡为助催化剂)。经过对催化剂和工艺条件的不断改进,以乙烯计的重量收率已超过100%。 2010年10月20日,燕山分院研制的高选择性银催化剂YS-8810率先在上海石化2号乙二醇装置实现工业化应用,取得了良好的运行效果。同时对环氧乙烷的产率有极大的提高。

(2) 以钒-钛系氧化物为活性组分, 喷涂于碳化硅或刚玉上制成的催化剂,用于从邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐。钒-钼系氧化物活性组分喷涂于刚玉上制成的催化剂,用于苯或丁烷氧化制顺丁烯二酸酐。 邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐反应

这类催化剂的改进是向多组分发展,已有八组分催化剂的出现。载体的形状也由球形改为环形、半圆形等以利传热。总的趋势是追求高负荷、高收率和产品的高纯度。

(3)醇氧化成醛或酮,如甲醇氧化成甲醛用的银-浮石(或氧化铝)、氧化铁-氧化钼及电解银催化剂。

(4)氨化氧化催化剂,20世纪60年代开发了以铋-钼-磷系复合氧化物催化组分载于氧化硅上的催化剂,在此催化剂上通入丙烯、氨、空气,可一步合成丙烯腈。

丙烯腈的合成反应为了提高选择性和收率,减少环境污染,该催化剂在不断改进,有的新催化剂所含元素可达15种。

(5)氧氯化催化剂,60年代开发了氯化铜-氧化铝催化剂,在沸腾床反应器中通乙烯、氯化氢和空气或氧可得二氯乙烷。二氯乙烷经热裂解得氯乙烯单体。此法对在电力昂贵而石油化工发达的地区发展聚氯乙烯很有利。 液相氧化催化剂

芳烃侧链氧化为芳基酸用的催化剂,如对二甲苯在醋酸溶液中加醋酸钴及少量溴化铵加热,通空气氧化生产对苯二甲酸。

乙烯、丙烯氧化制乙醛、丙酮(瓦克法),用含少量氯化钯的氯化铜溶液催化剂,通入烯烃、空气或氧,经一步或二步反应后得到所需含氧化合物。

氯醇法生产环氧丙烷反应液相氧化催化剂法对反应设备腐蚀严重,现已被有机过氧化物法逐渐取代,只有制备环氧丙烷还用此法。 加氢催化剂

此类催化剂用于产品生产过程, 也广泛用于原料和产品的精制过程。根据加氢情况的不同分为三类: 1选择性加氢催化剂

石油烃裂解所得乙烯、丙烯用作聚合原料时,须先经选择加氢,除去炔、双烯、一氧化碳、二氧化碳、氧等微量杂质,而对烯烃没有损耗。所用催化剂一般是钯、铂或镍、钴、钼等载于氧化铝上。控制活性物质的用量、载体和催化剂的制

造方法,可得不同性能的选择加氢催化剂。其他如裂解汽油的精制、硝基苯加氢还原为苯胺,也用选择加氢催化剂。 2非选择性加氢催化剂

深度加氢成饱和化合物用的催化剂。如苯加氢制环己烷用的镍-氧化铝催化剂,苯酚加氢制环己醇、已二腈加氢制己二胺用的骨架镍催化剂。 3氢解催化剂

以亚铬酸铜为催化剂,油脂加氢氢解生产高级醇的过程。 脱氢催化剂 高温脱氢催化技术

如氧化铁-氧化铬-氧化钾可使乙苯(或正丁烯)在高温及大量水蒸气存在下脱氢成苯乙烯(或丁二烯)。 低温脱氢催化技术

由于脱氢一般需在高温、减压或大量稀释剂存在下进行,能量消耗大。近年来,发展了在较低温度下进行氧化脱氢催化技术。如聚乙烯用铋-钼系金属氧化物催化剂经氧化脱氢制得丁二烯。 氢甲酰化催化剂

这类催化剂是工业生产中最早应用的络合催化剂。用烯烃与合成气 (CO+H2)在催化剂存在下反应生成多一个碳原子的醛。如用乙烯、丙烯为原料经氢甲酰化(即通称的羰基合成)制得丙醛、丁醛。

各种过渡金属羰基络合物对氢甲酰化反应均有催化作用。但只有钴和铑的羰基络合物用于工业化生产。氢甲酰化过程过去用羰基钴络合物为催化剂,在液相高温高压下进行。近年来,用羰基铑膦络合物催化剂,反应压力由原来的20MPa降到5MPa,而且提高了正构醛的选择性,节省了能量,降低了成本。

目前,在研究铑的回收方法及寻找代替铑的其他价廉易得的高效催化剂,并研究负载型络合催化剂,以简化分离工艺。 聚合催化剂

聚乙烯主要分为低密度和高密度两种。 齐格勒型催化剂制成的聚乙烯

过去,前者多用高压法(100~300MPa)生产,以氧、有机过氧化物为催化剂。后者多用中压法或低压法生产,中压法以载于硅铝胶上的铬-氧化钼等为催化剂,低压法则用齐格勒型催化剂(以四氯化钛和三乙基铝体系为代表),在低温低压下聚合。

近年来开发了新型高效催化剂,虽各厂有其独特的新催化剂,但多用以镁化合物为载体的钛-铝体系催化剂,目前已达到每克钛可制得数十万克以上聚乙烯的水平,由于聚合物中残留催化剂极少,可以免去聚合物的净化处理,降低了成本。此外,还开发了在低压下生产线性低密度聚乙烯的过程。 聚丙烯生产也开发了负载型的钛-铝体系高效催化剂,每克

石油化工产品中催化剂特点及应用

石油化工产品中催化剂特点及应用石化催化剂催化剂工业中的一类重要产品,用于石油化工产品生产中的化学加工过程。这类催化剂的品种繁多,按催化作用功能分,主要有氧化催化剂、加氢催化剂、脱氢催化剂、氢甲酰化催化剂、聚合催化剂、水合催化剂、脱水催化剂、烷基化催化剂、异构化催化剂、歧化催化剂等,前五种用量较大。今天小七带大家一起了解这些催化剂的特点及应用情况,供
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