酸堿催化劑及其催化作用

關(guān)于酸堿催化劑及其催化作用12第三章

酸堿催化劑及其作用第2頁,共95頁，星期六，2024年，5月3主要內(nèi)容酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第3頁,共95頁，星期六，2024年，5月43.1.1酸堿定義(DefinitionofAcidsandBase)酸堿名稱酸堿Arrhenius水溶液中電離出H+（HCl、H2SO4）電離出OH－離子（NaOH、KOH）Br?nsted質(zhì)子給體（HF）質(zhì)子受體（C5H6N）Lewis電子對受體（BF3）電子對給體（NH3）Mulliken電子受體電子給體第4頁,共95頁，星期六，2024年，5月5軟硬酸堿（Pearson）理論：硬酸：對外層電子抓得緊的酸，軟酸：對外層電子抓得松的酸，交界酸：處于兩者之間的酸。硬堿：電負(fù)性大、極性強(qiáng)，對外層電子抓得緊、難于失去電子的物質(zhì)，軟堿：電負(fù)性小、極性弱，對外層電子抓得松、易于失去電子的物質(zhì)，交界堿：處于兩者之間的堿。軟硬酸堿規(guī)律：硬親硬、軟親軟，交界兩相親。第5頁,共95頁，星期六，2024年，5月6CategoriesofAcidsandBasesR.G.Pearson,J.Am.Chem.Soc.,85,3533(1963);Science,151,172(1966)R.G.PearsonandJ.Songstad,Org.Bio.Chem.,89:8,1827-1836,1966第6頁,共95頁，星期六，2024年，5月7(1)浸漬在載體上的無機(jī)酸可以提供B酸中心直接浸漬在載體上的無機(jī)酸作催化劑時(shí)，其催化作用與處于溶液狀態(tài)的無機(jī)酸相同，均可直接提供質(zhì)子，如：H3PO4浸漬在硅藻土或SiO2上。(2)鹵化物酸可以提供L酸中心起催化作用的是L酸中心，為更好地發(fā)揮催化作用，往往加入HCl、HF、H2O。3.1.2酸堿催化中心的形成

(FormationoftheCatalysts’Center)第7頁,共95頁，星期六，2024年，5月8(3)金屬鹽B酸中心

①硫酸鹽酸中心：酸性鹽中性鹽(加熱、壓縮或輻射照射)，②磷酸鹽酸中心：各種形式的磷酸鹽都可以用作酸催化劑或堿催化劑第8頁,共95頁，星期六，2024年，5月9(4)陽離子交換樹脂酸中心

苯乙烯與乙二烯基苯共聚生成樹脂，官能團(tuán)為－SO3-M+，其中M+可以被H+取代成B酸①單氧化物酸中心(5)氧化物酸堿中心（金屬氧化物及其復(fù)合物）

第9頁,共95頁，星期六，2024年，5月10②二元混合金屬氧化物酸中心（酸中心生成是由于二元氧化物中負(fù)電荷或正電荷過剩造成）a.兩種金屬離子混合前后配位數(shù)不變。b.氧的配位數(shù)混和前后可能會變，但是所有氧化物混合后氧的配位數(shù)與主成分一致c.可以采用右圖模式計(jì)算混和氧化物配位數(shù)，負(fù)電荷過多為B酸，反之為L酸第10頁,共95頁，星期六，2024年，5月11第11頁,共95頁，星期六，2024年，5月125種形成機(jī)理:①酸性雜多酸鹽中的質(zhì)子可給出B酸中心②與金屬離子配位水的酸式解離給出質(zhì)子③制備時(shí)發(fā)生部分水解給出質(zhì)子④金屬離子提供L酸中心⑤金屬離子還原產(chǎn)生質(zhì)子雜多酸化合物是指雜多酸及其鹽類。強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐>Zr>Al>Zn>Mg>Ca>Na(6)雜多酸化合物酸中心第12頁,共95頁，星期六，2024年，5月13酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第13頁,共95頁，星期六，2024年，5月143.2.1酸堿催化劑的分類(ClassificationofAcidsandBaseCatalysts)第14頁,共95頁，星期六，2024年，5月153.2.3酸堿催化劑的化學(xué)組成酸堿催化劑主要是元素周期表中主族元素從IA到VIIA的一些氫氧化物、氧化物、鹽和酸，也有一部分是副族元素的氧化物和鹽。第15頁,共95頁，星期六，2024年，5月163.2.3酸堿催化劑的應(yīng)用(ApplicationofAcidsandBaseCatalysts)脫水，水合，聚合，裂解，烷基化，歧化，異構(gòu)化，脫烷基等等。第16頁,共95頁，星期六，2024年，5月17酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第17頁,共95頁，星期六，2024年，5月18(1)酸中心的類型通常酸中心分為B酸和L酸，表征方法是堿分子吸附紅外光譜法。(2)酸中心的濃度（酸度）催化劑單位表面積或單位質(zhì)量所含酸中心的數(shù)目（H+毫摩爾·毫升-1；H+毫摩爾·克-1

）。3.3.1固體酸的性質(zhì)

(PropertiesofSolidAcids)(3)酸中心的強(qiáng)度（酸強(qiáng)度）對B酸而言指給質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。對L酸而言，指接受電子能力的強(qiáng)弱（pH;H0）。第18頁,共95頁，星期六，2024年，5月19固體酸堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與酸堿性固體酸堿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般為典型固體酸堿是絕緣體，離子鍵，表面酸堿性不均勻。但從廣義上講大多數(shù)金屬氧化物以及由它們組成的混合和復(fù)合氧化物都具有酸堿性。使用時(shí)應(yīng)注意：溫度和水含量（對酸堿性影響。（特別對B酸堿的影響）酸堿性產(chǎn)生的原因：局部電荷不平衡第19頁,共95頁，星期六，2024年，5月20a中氧離子具有堿性，b中的Al具有L酸性

:代表AlAl2O3表面的脫水過程第20頁,共95頁，星期六，2024年，5月213.3.2固體酸的表面酸性質(zhì)的測定(DetectionofSolidAcids)(1)Hammett指示劑的氨滴定法利用Hammett(堿性分子)指示劑吸附在固體酸表面，根據(jù)顏色變化確定固體酸表面酸強(qiáng)度。BH+

B+H+B為指示劑H0=pKa+log（cB/cBH+）優(yōu)點(diǎn)：簡單直觀。缺點(diǎn)：不能辨別L酸還是B酸；無法測量顏色較深的催化劑。第21頁,共95頁，星期六，2024年，5月22(2)氣相堿性吸附法堿性氣體分子吸附在酸中心上，酸中心酸度越強(qiáng)，吸附越牢，吸附熱越大。A.堿吸附量熱法（不能區(qū)分B酸和L酸中心）423K時(shí)NH3吸附在HZSM-5(A)和NaZSM-5(B)上第22頁,共95頁，星期六，2024年，5月23B.堿脫附-TPD（程序升溫）法（廣泛）HZSM-5(A)沸石的NH3-TPD譜圖第23頁,共95頁，星期六，2024年，5月24a.不能區(qū)分B酸或L酸中心上解析的NH3，以及從非酸位解析的NH3；b.對于具有微孔結(jié)構(gòu)的沸石，由于擴(kuò)散控制，須在較高溫度下進(jìn)行第24頁,共95頁，星期六，2024年，5月25C.吸附堿的紅外光譜法酸型（L，B）鑒定：吡啶吸附后紅外光譜會出現(xiàn)特征峰在紅外光譜～1550cm-1處有一特征峰，B型酸。相反，如和L-酸配位，將得到一種配位化合物這時(shí)在～1450cm-1處有一特征峰也可以利用紫外-可見光譜來測酸型。應(yīng)采用帶共軛體系的吸著分子，如蒽，芘，三苯甲烷等。第25頁,共95頁，星期六，2024年，5月26從圖可以看出吡啶在SiO2上的吸附只是物理吸附。150℃抽真空后,幾乎全部脫附,進(jìn)一步表明純SiO2上沒有酸性中心。SiO2表面酸性第26頁,共95頁，星期六，2024年，5月27Al2O3

表面只有L酸中心(1450cm-1),看不到B酸中心。Al2O3表面酸性第27頁,共95頁，星期六，2024年，5月28從圖吡啶吸附在SiO2-Al2O3

表面上的紅外光譜。在200℃抽真空后于1600～1450cm-1

范圍內(nèi)出現(xiàn)1540cm-1表面除存在L酸部位外,尚存在B酸部位。SiO2-Al2O3表面酸性第28頁,共95頁，星期六，2024年，5月29從圖中看到,400℃脫水后HY沸石出現(xiàn)三個羥基峰3744、3635、3545cm-1吡啶吸附再經(jīng)150℃抽真空后1540cm-1(B)和1450cm-1(L)經(jīng)過420℃抽空后,B酸中心上吸附的吡啶(1540cm-1)和L酸中心上吸附的吡啶仍十分強(qiáng)。并且3635cm-1羥基峰也未能恢復(fù)。表明HY沸石表面3635cm-1峰的羥基是非常強(qiáng)的B酸中心。同時(shí)HY沸石表面的L酸中心也是強(qiáng)酸中心。HY沸石表面酸性第29頁,共95頁，星期六，2024年，5月303.3.3超酸(superacid)酸強(qiáng)度超過100%的H2SO4的物質(zhì)，H0<-10.6第30頁,共95頁，星期六，2024年，5月31酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第31頁,共95頁，星期六，2024年，5月323.4.1均相酸堿催化(homocatalysisbyacidsandbases)A.特殊酸堿催化A+H+-

產(chǎn)物+H+

反應(yīng)速率為：logk表

pH

logkH+

斜率=-1

第32頁,共95頁，星期六，2024年，5月33例：叔碳離子>仲碳離子>伯碳離子B.均相酸堿催化機(jī)理：離子型機(jī)理第33頁,共95頁，星期六，2024年，5月34C.Br?nsted規(guī)則ka=GaKa

ka

酸催化系數(shù)，同kH+Ka

電離常數(shù)，Ga

、

為常數(shù)第34頁,共95頁，星期六，2024年，5月35第35頁,共95頁，星期六，2024年，5月36D.Lewis酸催化作用Lewis酸與HCl分子作用可以產(chǎn)生強(qiáng)H+，利用此性質(zhì)可以將L酸轉(zhuǎn)變成酸強(qiáng)度很高的B酸催化劑；相反，在沒有可以給出質(zhì)子的分子存在時(shí)，L酸在催化反應(yīng)中幾乎起不了重要作用第36頁,共95頁，星期六，2024年，5月373.4.2多相酸堿催化(heterocatalysisbyacidsandbases)A、正碳離子的形成a、烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、烷基芳烴與L酸中心形成正碳離子第37頁,共95頁，星期六，2024年，5月38第38頁,共95頁，星期六，2024年，5月39b、烯烴、芳烴等不飽和烴與B酸中心形成正碳離子第39頁,共95頁，星期六，2024年，5月40c、烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、烷基芳烴與R+的氫轉(zhuǎn)移，形成新的正碳離子第40頁,共95頁，星期六，2024年，5月41B、正碳離子反應(yīng)規(guī)律a、通過1,2位碳上的氫轉(zhuǎn)移改變碳正離子位置b、碳正離子中的C-C+可以自由旋轉(zhuǎn)，（順反）第41頁,共95頁，星期六，2024年，5月42c、烷基轉(zhuǎn)移第42頁,共95頁，星期六，2024年，5月43d、與烯烴加成，生成新碳正離子，后者脫氫聚合e、與烯烴加成，生成新碳正離子，后者脫氫聚合第43頁,共95頁，星期六，2024年，5月44f、

位斷裂，變成更小的碳正離子g、碳正離子不穩(wěn)定，發(fā)生內(nèi)部氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化或其它分子反應(yīng)其速度一般大于碳正離子本身的形成第44頁,共95頁，星期六，2024年，5月45碳正離子形成碳正離子與支鏈烷烴反應(yīng)碳正離子與與烯烴加成第45頁,共95頁，星期六，2024年，5月46甲基轉(zhuǎn)移重復(fù)步驟二第46頁,共95頁，星期六，2024年，5月47C、酸中心類型與催化活性、選擇性的關(guān)系不同的酸性催化反應(yīng)往往需要不同的酸性中心第47頁,共95頁，星期六，2024年，5月48第48頁,共95頁，星期六，2024年，5月49異丙苯的裂解在B酸中心下進(jìn)行第49頁,共95頁，星期六，2024年，5月50D、酸中心強(qiáng)度與催化活性、選擇性的關(guān)系烴類骨架異構(gòu)化需要的酸性中心最強(qiáng)，其次是烷基芳烴脫烷基，再其次是異構(gòu)烷烴裂化和烯烴的雙鍵異構(gòu)化，脫水反應(yīng)所需的酸性中心強(qiáng)度最弱第50頁,共95頁，星期六，2024年，5月51酸位酸強(qiáng)與催化作用關(guān)系（1）大多數(shù)酸催化與B酸位有關(guān)。如異構(gòu)化，苯類歧化，脫烷基化等。（2）有些反應(yīng)需L酸位。如有機(jī)物的乙?；磻?yīng)及涉及π重組。（3）有的反應(yīng)需要強(qiáng)B酸作用下才能發(fā)生。如烷基芳烴的歧化等。（4）有的反應(yīng)需要L酸、B酸同時(shí)存在而且有協(xié)同效應(yīng)才行。酸強(qiáng)不同有不同的催化活性進(jìn)而影響選擇性。特定的反應(yīng)要求一定的酸強(qiáng)范圍。第51頁,共95頁，星期六，2024年，5月52E、酸中心數(shù)目與催化活性的關(guān)系第52頁,共95頁，星期六，2024年，5月53酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第53頁,共95頁，星期六，2024年，5月54沸石是指具有骨架型結(jié)構(gòu)的硅酸鹽中的硅（Si4+）被鋁（Al3+）部分取代后形成的硅鋁酸鹽。由于灼燒是晶體中的水被趕出，產(chǎn)生類似沸騰的現(xiàn)象，故稱為沸石或泡沸石。這種硅酸鹽晶體具有很在的空曠的硅氧骨架，在結(jié)構(gòu)中具有許多均勻的孔道，對與之吸附作用分子起篩分作用故稱之為分子篩。3.5.1.沸石與分子篩第54頁,共95頁，星期六，2024年，5月553.5.2.分子篩的結(jié)構(gòu)構(gòu)型分子篩的結(jié)構(gòu)構(gòu)型的層次：（1）基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體（SiO4）和鋁氧四面體（AlO4）（2）硅氧四面體和鋁氧四面體可通過氧原子（氧橋）聯(lián)結(jié)起來形成環(huán)。由四個四面體形成一個環(huán)就叫四元氧環(huán)。以此類推有五元氧環(huán)、六元氧環(huán)，八元氧環(huán)，十元氧環(huán)和十二元氧環(huán)等。窗口氧環(huán)的孔口對通過的分子起篩分作用。（3）各種不同的環(huán)通過氧橋相互聯(lián)接又可形成三維空間的多面體。各種各樣的多面體構(gòu)成中空的籠。籠進(jìn)一步相互聯(lián)接形成分子篩。第55頁,共95頁，星期六，2024年，5月56常見籠簡介

籠：A型分子篩骨架結(jié)構(gòu)的主要孔穴。它是一個二十六面體，由十二個四員環(huán)，八個六員環(huán)以及六個八員環(huán)所組成，共有26個面，48個頂角，籠中平均有效直徑為1.14nm有效體積為0.76nm3.外界分子通過八員環(huán)進(jìn)入籠中。β籠：它上一個十四面體，由六個四元環(huán)和八個六元環(huán)所組成，共有二十四個頂角。β籠可以看作是由立方體和正八面體共同組成的，也稱立方八面體。籠中平均有效直徑為0.66nm,有效體積為0.16nm3。八面沸石籠：它也是一個二十六面體，由十八個四元環(huán)，四個六元環(huán)和四十二個十二元環(huán)所組成?；\的平均有效直徑為1.25nm,有效體積為0.85nm是X和Y型分子篩最主要的孔穴,其中十二員環(huán)孔徑0.9nm左右為主要通道。第56頁,共95頁，星期六，2024年，5月57第57頁,共95頁，星期六，2024年，5月583.5.3.常見的分子篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)A型分子篩：將β籠放在立方體的八個頂點(diǎn)上，并用立方體籠（γ籠）互相聯(lián)結(jié)起來，中間形成了α籠。α籠之間通道由一個八元環(huán)的窗口相連接，直徑約0.4nm故稱為4A分子篩。A型分子篩的有效孔徑隨骨架外的金屬離子而異，當(dāng)金屬離子為Na時(shí)，有效孔徑為4A，稱為4A型分子篩，用K+取代Na+后，有效孔徑變小稱為3A分子篩，當(dāng)Na+有70-80%被Ca2+取代，有效孔徑擴(kuò)大，稱為5A分子篩。5A脫蠟，4A干燥（甲，乙，丙烷分離，3A干燥乙烯，丙烯等。第58頁,共95頁，星期六，2024年，5月59A型沸石的晶體結(jié)構(gòu)正八面體截角八面體第59頁,共95頁，星期六，2024年，5月60X、Y型分子篩：區(qū)別只在于硅鋁比的不同，結(jié)構(gòu)同天然的八面沸石相近又稱八面沸石。具體：將金剛石的密堆立方晶系結(jié)構(gòu)中的碳原子用β籠，再用六方籠相聯(lián)結(jié)，形成了八面沸石晶體結(jié)構(gòu)。相通的窗孔為十二元環(huán)。有效孔徑為0.74nm。Si/Al=1-1.5為X型,1.5-3.0為Y型絲光沸石型分子篩：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沒有籠（與A型，X，Y型不同）而是層狀結(jié)構(gòu)，由成對的五元環(huán)聯(lián)結(jié)在一起，然后通過氧橋同另一對聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)處形成四元環(huán)，進(jìn)一步聯(lián)結(jié)形成層狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中有八元環(huán)和十二元環(huán)。十二元環(huán)呈橢圓形，平均直徑0.74nm，是絲光沸石的主孔道，一維直通孔道。第60頁,共95頁，星期六，2024年，5月61第61頁,共95頁，星期六，2024年，5月62第62頁,共95頁，星期六，2024年，5月63結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：與絲光沸石相似由成對的五元環(huán)組成，無籠，只有通道。ZSM-5有兩組交叉通道，由十元環(huán)形成窗口孔徑約為(0.55-0.6)nm此外，還有全硅型Silicalite-1對應(yīng)ZSM-5，Silicalite-2對應(yīng)ZSM-11。高硅沸石ZSM型分子篩：（ZSM-5，ZSM-8，ZSM-11等）ZSM-5:Si/Al=50ZSM-8:Si/Al=100第63頁,共95頁，星期六，2024年，5月64第64頁,共95頁，星期六，2024年，5月65第65頁,共95頁，星期六，2024年，5月66幾種常見的分子篩的型號、化學(xué)組成及孔徑大小第66頁,共95頁，星期六，2024年，5月673.5.4.分子篩的催化性能與調(diào)變酸性分子篩酸性中心形成的機(jī)理：是由分子篩本身所固有結(jié)構(gòu)來決定的。分子篩中起電荷平衡的鈉被H+所取代而產(chǎn)生酸性。高價(jià)金屬陽離子Mn+取代Na+離子時(shí)，由于水合金屬離子作用，使高價(jià)金屬離子和分子篩結(jié)構(gòu)之間存在著較強(qiáng)的電場，使吸附在上面的水極化而解離，產(chǎn)生H+酸性。分子篩可以看作由平衡電荷的金屬陽離子和起骨架作用的硅鋁氧陰離子構(gòu)成，電荷可以被部分有效地被屏蔽。這樣陽離子很容易被取代，而呈現(xiàn)不同性質(zhì)。擇形催化（）第67頁,共95頁，星期六，2024年，5月68第68頁,共95頁，星期六，2024年，5月69第69頁,共95頁，星期六，2024年，5月70第70頁,共95頁，星期六，2024年，5月71第71頁,共95頁，星期六，2024年，5月72第72頁,共95頁，星期六，2024年，5月73第73頁,共95頁，星期六，2024年，5月74第74頁,共95頁，星期六，2024年，5月753.5.5.分子篩在其它方面的應(yīng)用吸附分離生物酶的提純分離（分子篩層析）第75頁,共95頁，星期六，2024年，5月76目前分子篩其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到氣體吸附分離，光電轉(zhuǎn)換材料，儲能方面以及在生命科學(xué)領(lǐng)域如蛋白質(zhì)固定分離、生物芯片、生物傳感器等。分子篩和吸附熱容量高的化學(xué)吸附材料組合研制成高比能吸附熱儲能材料,利用納米中孔介質(zhì)改善化學(xué)吸附材料。利用吸附過程中的吸附熱儲能,實(shí)現(xiàn)蓄熱和儲能,通常該方法的儲能密度是普通相變材料的3～5倍。第76頁,共95頁，星期六，2024年，5月77沸石分子篩的運(yùn)用近來利用沸石分子篩的納米微孔做模板，制造光電材料、分子器件的潛力已經(jīng)展現(xiàn)出來?；诜惺肿雍Y的光、電、磁和介電材料也開始發(fā)展。酸性沸石的質(zhì)子導(dǎo)電使制備沸石型電生色材料成為可能。無中心對稱的沸石允許設(shè)計(jì)沸石壓電器件，分子尺度的納米孔穴和通道可做為高密度的信息儲存和加工的介質(zhì)，單維通道可控制能量的空間傳輸。這些皆為實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)、量子線和半導(dǎo)體超晶格展現(xiàn)了令人鼓舞的前景。固定和分離蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)方法是溶膠-凝膠法，而納米分子篩材料在孔徑分布上有其獨(dú)特的優(yōu)越性，因此將在蛋白質(zhì)分離上有其潛在的應(yīng)用價(jià)值，首先利用不同孔徑的介孔分子篩對不同大小的蛋白質(zhì)的分離。納米分子篩在能源、信息等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。尤其是大孔分子篩在生命科學(xué)領(lǐng)域如蛋白質(zhì)固定分離、生物芯片、生物傳感器、藥物的包埋和控釋等方而具有廣闊的應(yīng)用前景。第77頁,共95頁，星期六，2024年，5月78酸堿定義及酸堿中心的形成1酸堿催化劑的應(yīng)用及其分類2固體酸性質(zhì)及其測定3酸堿催化作用及其機(jī)理4沸石型催化劑及其催化作用5典型酸堿催化反應(yīng)剖析6第78頁,共95頁，星期六，2024年，5月793.6.1.石油催化裂化1.目的

將200~500oC的重餾分油加工成汽油2.催化劑（固體酸催化劑）

1936年，天然粘土

性能差

1940年后，無定形硅酸鋁

SiO2-Al2O3

抗硫性強(qiáng)、機(jī)械性能好、辛烷值高、催化劑生焦率高

1960年后，沸石分子篩

活性高、選擇性好、單程轉(zhuǎn)化率高裂化效率高、抗重金屬污染好

第79頁,共95頁，星期六，2024年，5月80A.酸催化裂化反應(yīng)一次裂化第80頁,共95頁，星期六，2024年，5月81二次裂化d.縮合反應(yīng)e.低分子量烯烴歧化a.氫轉(zhuǎn)移環(huán)烷烴+烯烴芳烴+烷烴芳香焦前身+烯烴芳香焦+烷烴c.烷基轉(zhuǎn)移二甲苯+苯2甲苯b.異構(gòu)化烯烴異構(gòu)烯烴第81頁,共95頁，星期六，2024年，5月82B.熱裂化與催化裂化比較熱裂化催化裂化第82頁,共95頁，星期六，2024年，5月83C.沸石分子篩催化劑特點(diǎn)分析1)催化活性正十六烷REHX硅鋁膠17倍柴油REX硅鋁膠10倍正己烷REY，REHY硅鋁膠10000倍a.中心濃度高b.微孔結(jié)構(gòu)吸附性強(qiáng)、酸中心附近烴濃度高c.靜電作用通過C-H鍵極化促碳正離子形成第83頁,共95頁，星期六，2024年，5月842)催化劑選擇性沸石硅鋁膠原因C3-C4低(REHX)C7-C10高C3-C4低(REHX)C7-C10高氫轉(zhuǎn)移活性大于鏈斷裂活性烯烴少，烷烴多烷烴少，烯烴多氫轉(zhuǎn)移活性大氣態(tài)烴和焦炭少氣態(tài)烴和焦炭多芳烴多，環(huán)烷烴少芳烴少，環(huán)烷烴多第84頁,共95頁，星期六，2024年，5月85硅鋁膠和Y型沸石催化粗柴油裂解產(chǎn)品的分布比較第85頁,共95頁，星期六，2024年，5月86特殊的臨氫催化裂化過程，目的是從重油生產(chǎn)柴油、低傾點(diǎn)潤滑油D.催化脫蠟催化劑：ZSM-5沸石分子篩功能：對烴類異構(gòu)體之間的選擇性允許直鏈和帶一甲基取代烷烴進(jìn)入沸石孔裂化，帶更多支鏈的烷烴、環(huán)烷烴、芳環(huán)無法進(jìn)入，從而達(dá)到減粘，降凝，脫蠟?zāi)康牡?6頁,共95頁，星期六，2024年，5月87HF-BF3催化劑<150oC沸石催化劑250~450oC氧化鋁或無定