实验二 石蜡裂解催化剂的制备和简单应用

催化裂化的工艺流程
《催化裂化工艺流程》
催化裂化是一种重要的炼油工艺，主要用于将较重的石油原料加工成高附加值的产品，如汽油和石蜡。

工艺流程主要包括预热、裂化、冷凝和分离等步骤。

首先，原料油经过预热装置加热至裂化温度，通常在500°C
到600°C之间。

然后，加热的原料油进入反应器，与催化剂接触进行裂化反应。

在反应器内，长链烃分子被裂解成较短的烃烷和烯烃。

裂化反应中所用的催化剂通常为沸石类或氧化铝类催化剂。

裂化反应产生的混合气体通过冷凝器冷却，液态产物被分离出来。

在分离过程中，通过蒸馏或萃取等方法得到不同组分的产品，如汽油、石蜡和石脑油等。

所得产品经过进一步的处理，如脱硫、脱氮和加氢等，可以得到符合要求的成品油产品。

总的来说，催化裂化工艺流程包括加热、裂化、冷凝和分离等步骤，通过这一流程可以将较重的石油原料转化成高附加值的产品，为炼油工业的发展提供了重要技术支持。

石蜡的催化氧化的原理
石蜡（石油蜡）的催化氧化原理主要涉及以下几个步骤：
1. 活性位点形成：石蜡的催化氧化通常需要添加金属催化剂，如硅胶负载的钼、钨等。

这些金属催化剂在载体上形成活性位点，提供了催化反应所需的活性中心。

2. 生成活性物种：石蜡在催化剂的存在下被氧化剂（如空气、过氧化氢等）氧化。

氧化剂可以抽取石蜡中的氢原子，生成石蜡自由基，或直接与石蜡分子发生氧化反应，生成活性物种。

3. 双键生成：活性物种在催化剂的作用下进一步发生质子和电子转移反应，形成石蜡中的单独碳碳双键。

这些双键是石蜡催化氧化反应的关键反应中间体。

4. 氧化反应：形成的双键能够与氧气或其他氧化剂反应，进行氧化反应。

氧化反应通常是多步反应，包括氢原子抽取、碳碳断裂和氧原子添加等步骤。

这些反应最终将石蜡中的碳氢化合物转化为具有化学活性的功能化合物。

综上所述，石蜡的催化氧化主要是通过金属催化剂形成活性位点，并利用氧化剂将石蜡分子氧化为活性物种，然后通过一系列质子和电子转移反应生成双键和氧化反应，最终将石蜡转化为功能化合物。

篇一：石蜡切片技术实验报告题目：石蜡切片技术实验报告学院：农学院，专业：植物学，姓名：张永丰，学号：2011202010目的掌握石蜡切片技术，为以后的科研中切出合格的实验装片做准备。

并观察植物叶的横切面内部结构。

材料：已经固定好的女贞叶方法与操作步骤一、脱水：依次使用下列浓度的乙醇脱水50%乙醇—70%乙醇—85%乙醇—95%乙醇—100%乙醇—100%乙醇每步两个小时。

二、透明：依次通过下列试剂进行透明1、1/2无水乙醇1/2二甲苯（加少许番红粉末，对材料进行附染）两个小时2、二甲苯两个小时3、二甲苯一个小时三、浸蜡：浸蜡步骤如下1、将材料瓶中的二甲苯取出1/2，加入剩余二甲苯的体积3/2倍的石蜡液于36℃温箱中处理35小时2、换用纯石蜡液于60℃温箱中处理2小时，再换一次纯石蜡液处理2小时四、包埋与切片1、在提前准备好的纸盒中放入少量蜡液。

2、片刻后放入材料，避免形成断层还要注意材料摆放的位置和方向。

3、及时将蜡块冷却，防治形成结晶。

4、修块与粘连：将多余的石蜡切除，使蜡块成为梯形；将蜡块一正确的方向粘连在枕木上。

5、切片：利用切片机将蜡块切成薄片。

切片厚度为8～10μm，以每分钟40～50转为宜。

6、粘片与展片：在载玻片上滴一滴黏贴剂和一滴蒸馏水用牙签涂匀，将蜡带光面朝下固定于载玻片上，放到展片台上经加温使其充分展开。

7、干燥：将展好的片放于36℃温箱中干燥16小时五、脱蜡：切片分别经过下列步骤进行脱蜡二甲苯1/2二甲苯1/2无水乙醇乙醇85%乙醇70%乙醇 5min六、染色：染色分为番红染色和固绿染色两步1、番红染色：将载玻片放入盛有番红染液（1%番红，70%乙醇）的染缸中染色22小时2、固绿复染：载玻片依次经过一下处理固绿染液（0.1%固绿，95%乙醇）20秒3、脱水：95% 1min 100% 1min 100%1min4、透明：1/2二甲苯1/2无水乙醇 1min 二甲苯 1min 二甲苯七、封片中性树胶封片，干燥八、镜检将封好的装片在显微镜下观察，并挑选清晰的具有叶横切面典型结构特征的部位拍照。

示範裂解藥用石蠟的實驗教學要點建議學生應留心示範，從觀察學習。

做實驗時保持警覺，應：—有適當安全措施和危機意識。

—遵守規則，切勿嘻戲或騷擾他人。

—留意週遭的環境，如遇危險，應即離開，在安全情況下，報告事故及要求幫助。

學生可預先知道實驗，並事先尋找有關資料。

示範裂解藥用石蠟的實驗主題：認識提煉汽油的實驗方法，明白實驗的危險性和實踐安全措施。

知道汽油的重要性和應用。

引言分餾原油產生的汽油量不足現代生活所需。

裂解較重餾份可製造汽油，以解決這個問題。

本練習在教學實驗室中模擬工業裂解過程。

儀器及化學品● 大試管● 導管 ● 試管 ● 塞子 ● 本生燈 ● 水槽● 立架 ● 瓷片 ● 玻璃棉 ● 液體石蠟 安全措施1. 整個實驗中需佩帶特製眼鏡保護眼睛。

2. 停止加熱前先用立架取走儀器，以防水槽中的水倒流。

3. 先肯定儀器（特別是導管）沒被堵塞。

4. 石蠟是易燃物品，使用時須採取適當安全措施，及必須置於陰涼地方。

實驗程序1. 如圖1顯示，將實驗儀器放在適當位置。

把水倒進三枝試管中，倒放在水槽內。

圖1：裂解藥用石蠟的實驗2. 用本生燈向瓷片（裂解催化劑）加熱５分鐘。

3. 於含有液體石蠟的玻璃棉加熱。

嘗試維持穩定的上升氣泡。

4. 用試管收集裂解所得氣體，棄掉第一枝。

5. 用塞子塞好其餘兩枝氣體。

6. 用嗅覺測試收集到的氣體。

大試管 水導管瓷片 試管浸泡在液體石臘的玻璃綿經裂解獲得的氣體加熱實驗觀察討論1.嗅一下裂解藥用石蠟所產生的氣體，描述其氣味。

2.我們應該棄掉第一枝用試管收集的氣體，請建議原因。

3.比較藥用石蠟和收集氣體的可燃性。

（提示：用帶火星木條和燃燒木條測試）4.指出一項預防措施。

5.指出汽油的一項應用。

催化剂制备方法及应用
催化剂的制备方法及应用包括但不限于以下几个方面：
1. 物理法：通过物理方法调整催化剂的形貌和结构，例如溶胶凝胶法合成具有特定孔径和表面积的催化剂颗粒。

2. 化学法：利用化学反应合成催化剂，常用的方法包括共沉淀法、沉积法、水热合成法等。

例如，通过改变沉淀反应的温度、pH 值、反应物浓度等条件，可以得到具有不同晶相和组成的催化剂。

3. 熔融法：在高温条件下，将催化剂原料破碎后经过筛分、混合、还原后得到某种催化剂，得到的催化剂活性高、稳定性高。

4. 离子交换法：各反应物离子分散后，自由交换到负载上，最后经过洗涤、干燥、焙烧等操作成型，通过离子交换法得到的催化剂具有较高的分散度、催化性能，适用于制备低含量、高利用率的贵金属催化剂的制备。

在应用方面，绿色化工生产方面主要包括加氢还原反应、氧化反应、催化重整等，加快了绿色化工生产速度，提高了化工生产效率。

此外，通过催化作用，加快了汽车尾气净化，而且促进了有机废气无污染且快速充分的燃烧，产生的燃烧尾气还能催化还原，很大程度上减少了环境污染。

石油催化裂化的实训内容概述
石油催化裂化是一种常见的石油加工工艺，通过将原油中的高沸点分子裂解为低沸点分子，以增加汽油和轻质石油产品的产量。

石油催化裂化的实训内容通常包括以下几个方面：
1. 实验室操作：了解安全操作规范，熟悉实验室仪器设备的使用，如热炉、反应釜等。

2. 原料质量分析：学习如何对原油样品进行物化性质测试，如密度、粘度、石油馏分分析等。

3. 催化剂制备：学习催化剂的配方和制备工艺，掌握催化剂的活性测试方法。

4. 反应过程操作：学习石油催化裂化的反应机理和操作步骤，包括给料、加热控制、压力调节等。

5. 产品分析：学习对催化裂化反应产物进行分析的方法，如气相色谱、液相色谱等，以确定产品的组成和性质。

6. 问题排查与处理：掌握石油催化裂化过程中可能出现的问题，并学习解决方案以确保安全和高效运行。

在实训过程中，学生需要遵守实验室的安全操作规程，正确使用仪器设备，严格控制实验条件，同时注重数据记录和实验结果的分析总结。

石蜡油分解实验的改进作者：范文觉来源：《化学教与学》2016年第06期摘要：为解决人教版高中化学《必修2》石蜡油分解实验，产生稳定气流的时间过长的问题，作者在参考文献资料相关方法的基础上，探索石蜡油分解快速制备乙烯等气体的方案。

新的实验方案将产生稳定气流的时间，由20分钟以上缩短至10秒左右，且具有操作快捷、安全、现象明显等优点。

关键词：石蜡油分解；实验改进；催化剂文章编号：1008-0546（2016）06-0094-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.034一、问题的提出石蜡油分解实验是高中化学《必修2》中一个重要的实验。

其目的是使学生了解乙烯来源于石油，烯烃与烷烃性质的不同。

课本实验如图1所示：将浸透了石蜡油的矿渣棉放置于试管的底部，试管中加入碎瓷片，采用酒精灯加热碎瓷片，利用碎瓷片作为催化剂，使石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片发生裂解，生成一定的气体。

按照教材的实验方法，在实际操作中发现：碎瓷片升温很慢，产生气体的时间非常长，难以在教学中演示；产生的气体不连续不稳定，实验现象不够明显；体系内受热不均，易发生倒吸。

针对以上存在的种种弊端，人们对该实验进行了各种改进。

例如林宏[1]采用将石蜡油打入盛有无水硫酸铝催化剂和碎瓷片的试管中的方法进行实验。

此法由于体系忽冷忽热，试管易炸裂，且易发生倒吸，存在一定的危险性。

再如赵佳越[2]利用新制活性氧化铝催化石蜡油分解，仍使用碎瓷片，但加热时间仍较长。

二、现阶段主要实验方案的验证笔者查阅相关文献资料，对现阶段改进后的主要实验方案，进行了实验验证，实验情况见表1。

从上述实验可以看得出，现阶段的主要实验方案，普遍存在实验耗时太长，难以在教学中演示等致命缺点，但用Al2O3和无水Al2（SO4）3作为催化剂相对较好。

三、快速制备气体方案的探索1. 背景资料查询（1）石蜡油催化与裂解石蜡油主要成分为C16～ C20的直链烷烃[3]。

多角度探究石蜡油催化裂化一、使用教材人教版高中二、实验背景（一）查阅文献《石蜡油的裂化》可以探究烯烃性质、了解烯烃可来源于石油，是高一化学有机实验引入烯烃非常重要的实验，如何优化该实验激发了老师们的探究兴趣。

通过查阅相关资料，对该实验的研究主要集中在以下几个方面：实验的温度、催化剂、裂化产物的性质。

（二）教学现状人教版教材实验从加热到完成实验需要15分钟左右，反应时间长、烯烃量少、现象不明显、成功率较低、存在易倒吸的安全隐患；改进的实验有很多优点，但很多一线教师师仍然回避“不做”。

把演示实验改成了“看”实验、“讲”实验。

化学学科素养要求培养学生的科学探究和创新意识，实验教学，更是培养学生核心素养的重要路径；基于此，我校重视实验教学的设计，本实验就是适合引导学生科学探究和创新设疑的校本实验案例。

三、实验创新要点（一）探索适合高中生学情的多角度探究化学实验的校本实验（二）通过对实验的再实践和再探究，探索实验成败的影响因素，发现问题、创新实验、拓展实验探究方向、获取成果、培养学生严谨求学的态度和探索真知的精神。

（三）寻找实验过程中引起倒吸的本质原因，改进装置将试管口略向下倾斜，提升实验的操控性、安全性。

（四）实验现象更明显：可以利用碎瓷片在有效的时间内安全的完成该实验。

（五）拓展裂化产物的检验，先检验液态生成物，再验证气态生成物，更直观的理解烷烃裂化的原理和反应进程。

四、学情分析学生在之前的学习中已经具备了一定的实验探究能力，在上一节的学习中已经学习了烷烃及其相关性质，知道烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色；学生分组进行实验，每个小组3~4人，能够通过查阅文献、讨论分析、合作探究、分组完成多角度探究石蜡油催化裂化。

五、实验内容（一）实验原理烷烃高温分解产生产生不饱和烃例：十六烷裂化、深度裂化原理（二）实验教学目标1、知识与技能通过实验探究帮助学生掌握烷烃裂化、深度裂化原理2、过程与方法（1）实验过程中学生能提出问题，并通过对比实验、合作讨论、查阅文献、实践探究、数据分析等方法多角度探究石蜡油的催化裂化。

蜡油裂解催化剂蜡油（wax oil）是一种石油精制过程中产生的副产品，其主要成分是长链烷烃和脂肪烃。

蜡油由于其特殊的化学成分和物理性质，广泛应用于包装、润滑、防腐、建筑等领域。

然而，在石化工业中，蜡油是一种难以处理的催化剂，需要通过一系列的裂解反应将其转化为高附加值的产品，如汽油、柴油和乙烯等。

本文将介绍蜡油裂解催化剂的种类、适用范围、反应机理和应用前景。

一、蜡油裂解催化剂的种类蜡油裂解催化剂是一类可降解长链烷烃和脂肪烃的催化剂，根据其催化剂载体的不同，可分为氧化铝、活性碳、分子筛等几种类型。

1. 氧化铝催化剂氧化铝催化剂外形呈球状或棒状，具有高比表面积和机械强度。

在裂解反应中，氧化铝催化剂通常由铁、钼、钴、镍等过渡金属组成复合催化剂。

2. 活性碳催化剂活性碳催化剂具有非常高的比表面积，可以作为某些催化剂的载体，增强催化剂的活性和选择性。

相比于氧化铝催化剂，活性碳催化剂是一类新型的催化剂，由于其表面活性位点多，易于吸收和催化反应物，因此具有较高的反应效率。

3. 分子筛催化剂分子筛催化剂是一类具有高度有序的孔结构的催化剂，它可以在分子尺度上调控反应物分子的位置和方向，提高反应的选择性和产率。

分子筛催化剂的孔径大小、酸碱性、晶体结构等参数可以根据石油精制的需要进行调节，使其在蜡油裂解过程中发挥最佳的催化效果。

二、蜡油裂解催化剂的适用范围蜡油裂解催化剂广泛应用于石油精制、化工和能源等领域。

其主要适用于以下几个方面：1. 高温重整催化剂蜡油裂解催化剂是高温重整催化剂的关键组成部分，可以将长链烷烃和脂肪烃转化为芳香烃和烯烃。

高温重整反应是石油精制和加氢催化裂化的重要工艺，可以生产出高含量的芳香烃和乙烯。

2. 白油生产催化剂蜡油经过一系列的催化反应可以得到白油。

白油是一种清澈、无色、无臭、低黏度的液体，广泛应用于食品、医药、染料、润滑油等行业。

3. 石油催化裂化催化剂蜡油裂解催化剂可以作为石油催化裂化催化剂的主要原料之一，可将长链烃分解成较短的碳链分子，生产出成品汽油、柴油等产品，以满足市场需求。

实验二石蜡裂解催化剂的制备和简单应用1、 实验目的（1） 认识石蜡催化裂化的原理；（2） 了解提高轻质油产率的化学方法；（3） 通过对催化剂的简单制备和应用，加深对催化剂的认识。

2、 实验原理石油的催化裂化就是在一定条件下，经催化剂的作用，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。

催化裂化可以提高汽油的质量。

重油、石蜡等相对分子质量较大的烃分子在一定条件下，被裂化而转变为相对分子质量较小的烃。

如：这样就生成了相对分子质量比较小、沸点比较低的类似汽油的饱和烃和不饱和烃的液态混合物。

有些裂化产物还会继续分解，生成饱和的和不饱和的气态烃。

如辛烷分解成丁烷和丁烯，丁烷还可分解成甲烷、丙烯、乙烷、乙烯等，其产物可用酸性高锰酸钾溶液检验。

3、 实验内容3.1实验仪器及试剂试管（12只），500mL 烧杯（1只），玻璃弯管及配套胶塞若干（如图1所示），酒精灯（1个）；石蜡，氧化铝，硅酸钠（Na 2SiO 3），硅胶，Al 2(SO 4)3·18H 2O ，普通水泥，蒸发皿，三角架，玻璃棒，铁架台等。

3.2催化剂的制备1、Na 2SiO 3-水泥催化剂取7.5g 硅酸钠固体溶于7.5mL 水中，适当加热得澄清溶液，然后边搅拌边滴入6mol/L 盐酸至混合体系pH=7为止，静置，稍分层后倾去上层清液，然后加入普通水泥约5g ，调和均匀后移入蒸发皿中，加热并借助玻璃棒的搅拌得干态黄豆大小固体颗粒，趁热放在干燥器中冷却备用。

2、硅胶催化剂取实验室常用的蓝色硅胶5g 放在蒸发皿中并盖上表面皿，用酒精喷灯灼烧至爆裂，颜色呈蓝黑色，停止加热，立即放在干燥器中冷却备用。

此催化剂制备简单，且由于硅胶干燥剂多孔，因而对石蜡吸附效果更好，催化效果更佳。

3、Na 2SiO 3-Al 2(SO 4)3-水泥催化剂取5gNa 2SiO 3、20gAl 2(SO 4)3·18H 2O 溶于50mL 水中，加热搅拌至沸腾，恒沸10min 后停止加热，此时两物质发生水解反应，生成原硅酸和氢氧化铝沉淀。

催化裂解的操作方法
催化裂解（catalytic cracking）是石油加工中常用的一种方法，其操作方法主要包括以下几个步骤：
1. 裂解器预热：在催化裂解装置中，首先需要对催化剂床进行预热，以达到适当的裂解温度。

预热操作可采用燃烧或加热的方式进行。

2. 原料进料：将待裂解的重质石油馏分（如重油、渣油等）通过预热后的催化剂床进行进料。

进料量需要根据具体的裂解反应条件和催化剂性能进行控制。

3. 催化剂床内反应：进料与催化剂在催化剂床中发生反应，其中的重质石油馏分经过裂解和重整反应，生成轻质石油馏分和可用于其他加工工艺的中间裂解产品。

4. 催化剂再生：反应过程中，催化剂会逐渐失活，需要进行再生操作以恢复催化剂的活性。

催化剂再生通常通过氧化和热解等方法进行。

5. 产品回收和分离：在催化裂解后，需对产物进行回收和分离。

轻质石油馏分可直接用作汽车燃料或石化产品，中间裂解产品可进一步加工。

需要注意的是，催化裂解是一种复杂的操作过程，具体操作条件和步骤会因使用的催化剂和目标产品的不同而有所变化。

——关于石蜡油分解实验的探究与再设计林宏（江苏省南通第一中学，江苏南通 226001）摘要新课程背景下的化学教材在诸多方面实施了重大改革，其中实验的创新无疑是此次改革的亮点，人教版《化学必修2》第三章第二节中利用石蜡油分解来制取和探究乙烯等烯烃类气体性质的实验，与以往制取乙烯的实验相比更加简洁、环保，但在具体实施过程中却存在实验很难成功、实验现象不明显等不足。

以下通过对石蜡油分解实验的改进，提高实验的成功率，更具高效性，实验效果良好。

关键词石蜡油分解实验创新实验改进1问题的提出石蜡油分解实验是人教版《化学必修2》第三章第二节中用于探究乙烯性质的演示实验（见下图3—7），其原理是利用石蜡油蒸汽遇到灼热的碎瓷片，分解产生乙烯等气体，可分别使溴水和酸性高锰酸钾等溶液褪色。

其目的是通过此实验使学生了解到乙烯来自于石油，更重要的是为学生学习乙烯的性质建立感性的认识。

无疑此实验在学生学习乙烯性质的过程中起着举足轻重的作用，但笔者在操作过程中却发现此实验很难成功：首先，装置中产生的石蜡油蒸汽量太少，从而导致能分解产生的乙烯等气体的量根本不足以使溴水和酸性高锰酸钾等溶液褪色；其次，实验过程中的加热温度很难达到石蜡油蒸汽的分解温度；第三由于产生的蒸汽量不稳定，在加热过程中极易产生倒吸等现象。

以上原因不仅导致实验很难成功，甚至使实验存在一定的危险性，给教师的教学带来很大困扰，更使教师陷于两难的抉择。

笔者针对以上不足，不断改进，反复实验，最终逐一解决了所存在的问题，并且使之更简洁、安全，便于控制，现象更明显，同时也更具可操作性。

经实践检验，此实验在改进后教学效果良好，为学生后续知识体系的形成奠定了坚实的基础。

2实验的探究2．1将装置由水平改为垂直如图3—7所示，在原装置中，设计者是利用酒精灯加热碎瓷片时所产生的热量使试管底部的石蜡油变成蒸汽，产生的石蜡油蒸汽通过灼热的碎瓷片进一步分解得到乙烯等气体。

但在实际操作过程中由于液体石蜡油并非主动受热，由此产生的蒸汽量很少，所以当极少量的石蜡油蒸汽再通过灼热的碎瓷片时，分解产生的乙烯等气体将更少，从而导致最终将所产生的气体依次通入溴水和酸性高锰酸钾等溶液中时，很难观察到溶液颜色的改变。

fv型石蜡加氢精制催化剂的研制及工业应用随着石油化工行业的不断发展，石蜡加氢精制催化剂的研制和应用也越来越受到关注。

本文将介绍一种以fv型催化剂为基础的石蜡加氢精制催化剂的研制及其在工业中的应用。

一、石蜡加氢精制催化剂的研制石蜡是一种由石油提炼出来的固体烃类物质，主要成分为正构烷烃和环烷烃。

石蜡加氢精制是将石蜡中的杂质和不饱和烃加氢转化为饱和烃的过程，以提高石蜡的质量和降低其融点。

而催化剂则是石蜡加氢精制过程中不可或缺的关键因素。

fv型催化剂是一种以铁、钼、镍等为主要活性组分的催化剂，具有高催化活性、稳定性和选择性等优点。

因此，将fv型催化剂应用于石蜡加氢精制中，可以提高反应效率和产品质量。

在石蜡加氢精制催化剂的研制过程中，需要考虑催化剂的活性、稳定性、选择性和寿命等因素。

通过对催化剂的组成、结构和制备工艺等方面的优化，可以提高催化剂的性能和稳定性。

二、石蜡加氢精制催化剂的工业应用石蜡加氢精制催化剂的工业应用主要包括石蜡加氢精制和石蜡蜡油加氢精制两个方面。

1. 石蜡加氢精制石蜡加氢精制是将石蜡中的杂质和不饱和烃加氢转化为饱和烃的过程，以提高石蜡的质量和降低其融点。

在石蜡加氢精制过程中，催化剂起到了至关重要的作用。

以fv型催化剂为基础的石蜡加氢精制催化剂具有高催化活性、稳定性和选择性等优点，可以提高反应效率和产品质量。

在工业生产中，石蜡加氢精制催化剂已经得到了广泛的应用。

2. 石蜡蜡油加氢精制石蜡蜡油加氢精制是将石蜡和蜡油混合后加氢转化为饱和烃的过程，以提高产品的质量和降低其融点。

在石蜡蜡油加氢精制过程中，催化剂同样起到了至关重要的作用。

以fv型催化剂为基础的石蜡蜡油加氢精制催化剂具有高催化活性、稳定性和选择性等优点，可以提高反应效率和产品质量。

在工业生产中，石蜡蜡油加氢精制催化剂也得到了广泛的应用。

三、总结以fv型催化剂为基础的石蜡加氢精制催化剂具有高催化活性、稳定性和选择性等优点，可以提高反应效率和产品质量。

石蜡催化裂化演示实验研究及应用!黎春秀"李银保#湖南师范大学化学化工学院"湖南长沙$%&&&’(摘要)研究石蜡在不同催化剂硅酸铝及*沸石催化下的裂化反应"考察了石蜡与催化剂的物料比+并用类似方法对废塑料进行催化裂化+结果表明"上述催化剂对石蜡和废塑料具有良好的催化活性及活性稳定性+达到演示实验的目的"引导学生关注白色污染问题+关键词)石蜡,废塑料,催化裂化,白色污染中图分类号)-.//+’文献标识码)0文章编号)%&&12%$/3#3&&/(&32&&%/2&/4565789:7;<=>>?@97A@B;B C A:5D5E B;6A87A@F5G H>58@E5;AB C I7A7?J A@9I879K@;LB C M787C C@;N7HO P Q R S T U V W S"O P X W T U Y Z[#Q[\\]^][_Q R]‘W a b c XZ T d Q R]‘W e Z\f T^W T]]c W T^"g S T Z Th[c‘Z\iT W j]c a W b X"Q R Z T^a R Z"g S T Z T$%&&’%"Q R W T Z(=k6A879A)l R]e c Z e m W T^c]Z e b W[T[_n Z c Z__W To Z Ve Z b Z\X p]d Y X d W__]c]T b e Z b Z\X a b a a S e RZ a Z\S‘W T[a W\W e Z b]Z T d *p][\W b]o Z a a b S d W]dZ a o]\\Z a b R]c Z b W[[_b R]e Z b Z\X a b b[n Z c Z__W To Z V+Q c Z e m W T^o Z a b]n\Z a b W e a W Tb R] a W‘W\Z c o Z X"[T]e Z T_W T db R Z b b R]Z Y[j]U‘]T b W[T]d e Z b Z\X a b a R Z j]^[[d e Z b Z\X a W a Z j W d W b X Z T d e Z b Z\X a W a a b Z Y W\U W b X+l R]n S c n[a][_b R]d]‘[T a b c Z b W j]]V n]c W‘]T b W a b[\]Z db R]a b S d]T b a b[n Z X Z b b]T b W[Tb[b R]n c[Y\]‘[_ q o R W b]n[\\S b W[T q+r5J s B8<6)n Z c Z__W T o Z V,o Z a b]n\Z a b W e a,e Z b Z\X b W e e c Z e m W T^c]Z e b W[T,o R W b]n[\\S b W[T石蜡催化裂化是高中化学一个重要的演示实验"是了解石油化工的一个重要窗口"极能增强学生的环境保护意识+不少同行对此进行了研究+但其研究大多局限于催化剂的选用t%2$u"或误认为催化剂仅有蓄热升温作用"石蜡的催化裂化实际是热裂化t v u"虽对实验装置中的热源进行了选择"其目的只是为了提高裂化温度+演示实验需在一定的时间段完成"故演示时间也是一个重要因素"但之前的研究均未涉及+w实验w+w实验装置参考相关资料经笔者改进后实验装置见图%+ w+x反应物与催化剂的选择与制备y市售蜡烛"用刀切成碎片+z聚乙烯"工业级"武汉市新洲化学试剂厂生产"白色颗粒固体+{*沸!收稿日期)3&&32%&2/&作者简介)黎春秀#%1.12("女"湖南双峰人"株洲市三中一级化学教师"湖南师大化学教育硕士研究生,李银保#%1|12("男"湖南新化人"湖南师大化学教学硕士研究生+石!工业级!武汉市新洲化学试剂厂生产!白色的颗粒固体!将其放入研钵磨成粉末倒入坩埚内!在马沸炉中灼烧"#!调节温度至"$$%!制成后密封保存&’硫酸铁!工业级!湖南长沙石雁化学品厂生产!灰白色粉末&(硅酸铝!工业级!湖南长沙石雁化学品厂生产!白色粉末状固体!使用前经)"$%处理后密封保存&*废塑料!白色塑料包装袋&除去废塑料上的固体残留物和水!剪碎&图)石蜡催化裂化实验装置图+&,实验方法准确称量"-原料!选取不同质量的催化剂与反应物料混合!用酒精灯加热使其裂化&反应结束后!称量收集的液体质量!量取收集的气体体积&+&.反应原理在固体酸催化剂对烃类的裂解反应过程中!固体酸表面的酸中心为反应物分子的反应基团提供质子或从反应物分子的反应基团中获得电子对或汲取/0离子!使反应物分子被吸附的正离子或正电性的物种活化!继而转化为产物&反应中烷烃分子在催化剂的作用下形成碳正离子!发生10消去反应!形成含20"个碳原子的液态烯烃&3实验结果3&+不同催化剂的催化效果从表)知!在不同催化剂作用下产物的量不同&4沸石与硅酸铝的催化能力较强!产生较多的液体和气体&表明硅酸铝和4沸石是较理想的催化剂物种&用硫酸铁作催化剂!有效产物很少!无研究意义&表+不同催化剂对石蜡和聚乙烯催化裂化的影响反应物催化剂反应现象蜡烛硫酸铁无液体!少量气体!反应物部分焦化蜡烛4沸石产生液体及气体!反应物部分焦化蜡烛硅酸铝产生液体及气体!反应物部分焦化聚乙烯硫酸铁未见液体!产生少量气体!反应物部分焦化聚乙烯4沸石反应更剧烈!较多气体和液体!反应物部分焦化聚乙烯硅酸铝反应剧烈!产生液体和气体!反应物部分焦化3&3石蜡与不同催化剂适宜的物料比表5的实验选取不同质量的4沸石催化剂对"-反应物裂化的结果&表3催化剂4沸石对"克反应物裂化的影响反应物催化剂用量6-加热时间6789液体质量6-气体体积67:蜡烛));2&)")<$蜡烛5)"5&=)5=$蜡烛2)25&""5"$聚乙烯))"2&2)>>$聚乙烯5)22&2"2;$聚乙烯2)22&<)25$注@加热时间从加热开始至反应物焦化变黑止A 表2的实验选取不同质量的硅酸铝催化剂对"-反应物裂化的影响&表,催化剂硅酸铝催化"克反应物的影响反应物催化剂用量6-加热时间6789液体质量6-气体体积67:蜡烛))=$&;B 5>$蜡烛5);5&)"52"蜡烛2)>5&;">5$蜡烛>B 5&=;>;$蜡烛"<5&)>>>$聚乙烯5)55&;==>$聚乙烯2)55&2"=5$聚乙烯>)$5&2<=5$聚乙烯")$5&5>">$注@加热时间从加热开始至反应物焦化变黑止A 反应物与不同质量的催化剂接触使反应物的接触面积发生变化!从而影响催化效果和反应速率!改变了反应所用时间&但随催化剂对反应物吸附的增多!又影响了反应产物的生成!因而反应物与催化剂的质量比应有一个合适的范围&由表2可知!要获得理想的催化效果!石蜡与硅酸铝的质量比为"C 5D "C"适宜&石蜡与4沸石的质量比E"C)时产生了更多的液体&4沸石与硅酸铝对聚乙烯的催化效果均能充分体现!质量比在"#$%"#&之间最适宜’比较硅酸铝与(沸石两种催化剂的催化效果知!硫酸铝对石蜡的催化所需时间较短!产生的液体更多!效果最佳’)’*催化剂产生催化效果的最短时间表&是用(沸石与硅酸铝进行实验!获得气体+液体的最短时间’表,使用不同的催化剂反应发生最短的时间反应物-".催化剂-$.气体产物使酸性/012&褪色的最短时间-341产生液体的最短时间-341蜡烛(沸石5’&&’67蜡烛硅酸铝$’85’9聚乙烯(沸石$’:5’&聚乙烯硅酸铝$’5"5’67演示实验应尽可能在短时间内达到最佳的演示效果’由表"知!用(沸石或硅酸铝做催化剂!获得明显结果的最短时间均不超过&341!符合要求’)’,同一份反应物几次间断实验将同一份反应物进行几次间断实验!其反应均能在间断之后继续进行!产生明显可得的液体!所得气体均能使6’";酸性/012&溶液的紫色褪色!效果明显!每次实验均能达到演示目的’表<"克石蜡烛+7’"克(沸石二次反应裂化比较序号加热时间-341液体质量-.气体体积-3=第一次>7’5$7:6第二次"6’:$7&6每位中学化学教师一般任教$?&个平行班’上述结果表明!同一份反应物在几个班级演示实验!既达到了预期目的!又节省了实验及准备所需时间’)’<实验应用@废塑料的催化裂化表>的实验废塑料为催化对象’结果表明!(沸石对废塑料和泡沫塑料的裂化实验能产生较多的裂化产物’因受泡沫塑料中发泡剂与填充剂的影响!泡沫塑料的裂化效果不如废塑料袋’纯净水瓶由聚酯表A 7克(沸石+$克硅酸铝催化废塑料裂化结果废塑料催化剂液体质量-.气体体积-3=废塑料袋(沸石$’85&&6泡沫塑料(沸石$’98776废塑料袋硅酸铝7’88586泡沫塑料硅酸铝7’"$7"6做成!裂化时未产生液体!只有黄色粉末!为多烯’)’A 产物的检验将上述实验中收集的气体通入6’";酸性/0B 12&溶液!紫色的酸性/012&溶液褪色’点燃该气体!火焰明亮!略有黑烟’证明该气体产物为低级不饱和烃类’用6’";酸性/012&溶液检验油状液体产物!紫色的酸性/012&溶液褪色!并产生大量气泡!由此证明该液体为碳原子数较多的不饱和烯烃’*结论&’7石蜡的催化裂化实验采用硅酸铝或(沸石做催化剂均能获得较多的液体和气体产物’&’$石蜡与硅酸铝的质量比为"#$%"#"适宜’石蜡与(沸石的质量比C"#7时能产生更多的液体’(沸石与硅酸铝对聚乙烯质量比为"#$%"#&适宜’并可进行多次实验!短时间内就有明显的催化效果!大大提高了课堂教学效益’&’5选用硅酸铝或(沸石催化剂对废塑料催化裂化可行’本实验可为高中化学研究性学习的课题!或高中化学D 环境保护E 内容的补充实验’是消除D 白色污染E !增进环保理念的生动范例!又是避免二次污染的重要途径!具有绿色化学的意义’&’&改进后的实验激发学生的求知欲’从原料和产品的价格差!能粗略概算扩大生产后的利润!学生亲身体察到科研成果转化带来的巨大的社会和经济效益!极大地提升了创造性学习化学的兴趣’参考文献FG 7H 刘怀乐’中学化学教学实证与求索G 0H ’重庆F 西南师范大学出版社!$66$’7>7?7>"’G $H 范正慧!徐磊’石油催化裂化催化剂的选择G I H ’化学教学!7::6’5’G 5H 廖正华!王永益’石油催化裂化实验催化剂的简易制备G IH ’化学教学!7:88!J $K ’G &H 张崇照’石蜡催化裂化催化剂的选择G I H ’教学仪器与实验!7::"!77J >K F $>?$9’G "H 刘宜树’石油裂化实验的探讨G I H ’化学教学!$666!J 77K ’J责任编辑F 曾广慈英文译校F 文爱军K。