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「性能及應用」分子篩催化劑

點擊次數:   更新時間:21/07/02 10:39:07     來源:www.honey-moons.com關閉分    享:
  分子篩催化劑具有活性高,選擇性好,穩定性和抗毒能力強等優點。因此,近幾十年來,它作為一種化工新材料發展得很快,應用也日益廣泛。特別是在石油的煉制和石油化工方面作為工業催化劑發揮了很重要的作用。從化學組成式中看,M為金屬陽離子;n為金屬陽離子的價數;x為的分子數;y為的分子數;z為水的分子數。因為帶負電荷,金屬陽離子的存在可以使保持電中性。
  目前已發現的天然沸石有四十多種人工合成的多達一二百種。沸石的較為基本的結構為:硅氧四面體和鋁氧四面體,按照中硅鋁比的不同,可以分為A型(1.5~2),X型(2.1~3.0),Y型(31~6.0),絲光沸石(9~11),ZSM-5等。中硅鋁的不同,使得其結構不同,而結構決定性質。不同硅鋁比的,其耐酸性和熱穩定性不同,一般,硅鋁比越大,其耐酸性和熱穩定性越好。屬于酸性催化劑,硅鋁比的不同,其表面的酸性不同,直接影響其催化活性。
  1.性能
  晶體具有均勻的孔結構,很大的表面積,且表面級性很高,骨架結構的穩定性也很高。這些結構性質,使不僅成為優良的吸附劑,而且成為良好的催化劑和催化載體。在沸石結構內部進行催化反應,始于20世紀50年代后期Mobil公司的實驗室。該發現標志著分子篩研究的開端。由于結構中有均勻的小內孔,催化劑反應的選擇性常取決于分子與孔徑的大小。這種選擇性稱為擇形催化選擇性。擇形選擇催化共有四種不同的形式。
  (1)反應物的擇形催化
  反應混合物中的某些能反應的分子,只有直徑小于內孔徑的分子才能進入內孔,在催化劑部位進行催化反應。反應物的擇形催化在煉油工業中已獲得多方面的應用,油品脫蠟,重油加氫裂化等均是。
  (2)產物的擇形催化產物混合物中的某些分子過大,難以從分子篩催化劑的內孔中擴散出來,這些未擴散出來的大分子或者異構成線度較小的異構體擴散出來,或者裂解成較小的分子,乃至不斷地裂解,脫氫,以炭的形式沉積于孔內和孔口,導致催化劑失活。
  (3)過渡狀態限制的擇形催化
  某些反應需要比較大的空間,才能形成相應的過渡狀態,這就構成了限制過渡態的擇形催化。ZSM-5催化劑常用這種過渡態選擇性的催化反應。可以用它催化的低分子烴類的異構化反應,裂化反應,二甲苯的烷基轉移反應等。ZSM-5催化劑可以阻止結焦,具有比其他分子篩或無定形催化劑更長的壽命,這對工業生產十分有利。
  (4)分子交通控制的擇形催化在具有兩種不同形狀和大小的孔道分子篩中,反應物分子可以很容易地通過一種孔道進入到催化劑的活性部位,進行催化反應,而產物分子則從另一孔道擴散出去,盡可能減少逆擴散,從而加大反應速率。擇形選擇性催化的較大實用價值,在于利用其表征孔結構的不同。這種催化在煉油工藝和石油化工中也有廣泛的應用。而不能消除諧振。但中性點經小電阻接地后能快速切除故障線路,過電壓持續時間很短,危險性也大為減弱。顯然小電阻接地的運行方式,加劇了斷路器的負擔,現在采用的真空斷路器緩解這一問題;且不能保證供電的連續性,但可以通過環網或雙電源實現對用戶正常供電。
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