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催化剂知识点总结一、催化剂的定义催化剂的定义是指一种物质，在化学反应中能够降低反应的活化能，从而加速反应速率，同时在反应结束后能够保持不变。
催化剂通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而加速反应速率。
催化剂在反应结束后与反应物质和生成物质之间不存在化学变化，因此可以在反应结束后继续参与其他化学反应。
二、催化剂的分类根据催化剂的性质和作用机制，通常可以将催化剂分为以下几类：1. 催化剂的形态分类根据催化剂的形态，可以将催化剂分为固体催化剂、液体催化剂和气体催化剂。
固体催化剂是最常见的一种，其具有良好的稳定性和高效的重复使用率，在工业生产中得到广泛的应用。
液体催化剂一般应用在有机合成等领域，而气体催化剂则常用于气相反应。
2. 催化剂的化学成分分类根据催化剂的化学成分，可以将催化剂分为金属催化剂、非金属催化剂和生物催化剂。
金属催化剂是应用最为广泛的一类，其具有良好的活性和选择性，特别是在有机合成反应中得到了广泛应用。
非金属催化剂则包括了氧化物、硫化物、氮化物等多种化合物，这些化合物具有比金属催化剂更多的表面活性位点和更丰富的表面化学特性，因此在某些催化反应中具有更好的催化性能。
生物催化剂包括了酶、酶模拟剂等，在生物技术领域得到了广泛应用。
3. 催化剂的作用机制分类根据催化剂的作用机制，可以将催化剂分为酸催化剂、碱催化剂、氧化催化剂、还原催化剂等各种类型。
酸催化剂和碱催化剂是最常见的两类催化剂，它们通过提供H+或OH-离子来促进反应进行。
氧化催化剂和还原催化剂则包括了金属氧化物、过渡金属催化剂等，它们通过氧化还原反应来催化反应进行。
三、催化剂的作用机制催化剂加速反应速率的作用机制一般包括以下几种：1. 提供活化能的降低催化剂可以通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而降低反应的活化能。
这种降低活化能的机制是催化剂加速反应速率的主要原因。
2. 提供反应位点催化剂通常具有一些特定的表面活性位点，它们可以吸附反应物质，并且使得反应物质之间更容易发生反应。
有机化学基础知识点整理有机催化剂的种类与应用有机化学基础知识点整理有机催化剂的种类与应用有机催化剂是在有机化学反应中起到催化作用的一类化合物。
它们能够提高反应速率，降低反应活化能，且在反应结束时可通过简单分离和回收的方式得到。
有机催化剂的种类繁多，根据其化学结构和催化机理的不同，可以分为多种类型，如酸催化剂、碱催化剂、金属有机催化剂等。
本文将对有机催化剂的种类及其应用进行整理。
1. 酸催化剂酸催化剂是指带有正电荷或能够释放出H+离子的化合物，如强酸、弱酸、质子酸等。
酸催化剂常用于烯烃的加成、脱水、酯化、酯醇化和酮醇化等反应中。
其中，质子酸催化剂如硫酸、磷酸等在烯烃加成反应中起到重要作用，通过产生碳正离子中间体，促进加成反应的进行。
2. 碱催化剂碱催化剂是指带有负电荷或能够释放出OH-离子的化合物，包括强碱和弱碱。
碱催化剂常用于酯的水解、酯的缩合以及Michael加成等反应中。
例如，氢氧化钠（NaOH）常用于酯的水解反应中，通过提供OH-离子促使水解反应进行。
3. 类金属有机催化剂类金属有机催化剂是指由过渡金属与有机配体形成的化合物。
这类催化剂具有活泼的金属中心和配体的协同作用，能够促进氧化、还原、羰基化、氢化和羟基化等反应。
常见的类金属有机催化剂包括钯催化剂、铜催化剂和铁催化剂。
例如，钯催化剂通常用于碳-碳键形成的反应中，如Suzuki偶联反应和Heck偶联反应。
4. 其他有机催化剂除了上述几类常见的有机催化剂外，还存在着许多其他类型的催化剂。
例如，Lewis酸催化剂能够通过与反应物中的电子云形成配位键而参与化学反应。
还有氧化剂催化剂、还原剂催化剂和硅胺催化剂等。
有机催化剂的应用广泛，涵盖了有机合成中各个领域。
例如，酸催化剂常用于脱水反应、酯化反应和酮醇化反应等有机合成中。
碱催化剂常用于醇酸酯化反应、酯的水解反应和Michael加成等反应中。
类金属有机催化剂在碳-碳键形成的反应中扮演着重要角色，如钯催化的偶联反应和铜催化的氧化反应。
工艺基础知识1．什么是催化剂？催化作用的特征是什么？答：在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和重量在反应前后保持不变的物质叫催化剂。
加快反应速度的称正催化剂；减慢的称负催化剂。
通常所说的催化剂是指正催化剂。
催化作用改变了化学反应的途径。
在反应终了，相对于始态，催化剂虽然不发生变化，但却参与了反应，例如形成了活化吸附态，中间产物等，因而使反应所需的活化能降低。
催化作用不能改变化学平衡状态，但却能缩短了达到平衡的时间，在可逆反应中能以同样的倍率提高正逆反应的速度。
催化剂只能加速在热力学上可能发生的反应，而不能加速热力学上不可能发生的反应。
催化作用的选择性。
催化剂可使相同的反应物朝不同的方向反应生成不同的产物，但一种催化剂在一定条件下只能加速一种反应。
例如一氧化碳和氢气分别使用铜和镍两种催化剂，在相应的条件下分别生成甲醇和甲烷+水。
一种新的催化过程，新的催化剂的出现，往往从根本上改变了某种化学加工过程的状况，有力推动工业生产过程的发展，创造出大量财富，在现代的无机化工、有机化工、石油化工和新兴的海洋石油化工工业中这样的例子不胜枚举。
在与人类的生存息息相关的诸多方面如资源的充分利用，提高化学加工过程的效率，合成具有特定性能的产品，有效地利用能源，减少和治理环境污染以及在生命科学方面，催化作用具有越来越重大的作用。
2．什么是活化能？答：催化过程之所以能加快反应速度，一般来说，是由于催化剂降低了活化能。
为什么催化剂能降低活化能呢？关键是反应物分子与催化剂表面原子之间产生了化学吸附，形成了吸附化学键，组成表面络合物，它与原反应物分子相比，由于吸附键的强烈影响，某个键或某几个键被减弱，而使反应活化能降低很多。
催化反映中的活化能实质是实现上述化学吸附需要吸收的能量。
从一般意义上来说，反应物分子有了较高的能量，才能处于活化状态发生化学反应。
这个能量一般远较分子的平均能量为高，两者之间的差值就是活化能。
在一定温度下，活化能愈大，反应愈慢，活化能愈小，反应愈快。
催化剂基础及应用催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
它可以在反应过程中提供一个新的反应路径，从而降低活化能，使反应更容易进行。
催化剂本身在反应中并不消耗，因此可以反复使用。
由于催化剂的重要性，它在各个领域都有广泛的应用。
催化剂的基础知识包括以下几个方面：1. 催化剂的种类：催化剂可以分为两类，即均相催化剂和异相催化剂。
均相催化剂与反应物处于相同的物理状态，如气体或液体。
而异相催化剂与反应物处于不同的物理状态，如固体催化剂与气体或液体反应。
常见的均相催化剂有氧化剂、还原剂和酸碱催化剂；常见的异相催化剂有金属催化剂和固体酸碱催化剂。
2. 催化剂的作用机制：催化剂通过提供新的反应路径，降低活化能，使反应更容易进行。
它可以提供活化位点，吸附反应物，促使反应物之间的键断裂和新键形成。
催化剂还可以改变反应物的电子结构，增强反应的选择性。
3. 催化剂的选择：选择合适的催化剂对于提高反应效率和选择性非常重要。
催化剂的选择要考虑反应类型、反应条件、催化剂的活性和稳定性等因素。
此外，还需要考虑催化剂的成本、毒性和环境友好性。
催化剂在许多领域都有广泛的应用，包括化学工业、能源生产和环境保护等。
在化学工业中，催化剂被广泛应用于合成反应中。
例如，合成氨的哈伯-博士过程就是通过使用铁催化剂将氮气和氢气转化为氨。
此外，催化剂还常用于合成有机化合物，如合成醇、酮和酯等。
在能源生产中，催化剂的应用也非常重要。
例如，汽车尾气中的有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）可以通过催化剂转化为无害的氮气、二氧化碳和水。
此外，催化剂还可以用于石油加工、天然气转化和燃料电池等领域。
在环境保护中，催化剂的应用可以减少有害物质的排放。
例如，催化剂可用于净化废水中的有机物和重金属离子。
此外，催化剂还可以用于大气污染物的净化，如将二氧化硫转化为硫酸等。
催化剂的应用还延伸到生物领域。
生物催化剂，即酶，是生物体内的催化剂，能够加速生物反应，如酶解、氧化和还原等。
催化基础知识普及氧物种为了认识催化氧化反应的规律性，了解作为反应物之一的氧和氧化物催化剂中的氧在表面上的存在形式和在反应中的作用，无疑是我们关注的问题之一。
（1）氧吸附态氧在催化剂表面上的吸附极其复杂，有分子形式吸附的缔合吸附和解离吸附，且氧原子可以进入金属晶格内部，生成表面氧化物。
一般在氧化物上主要存在的氧物种有：分子氧O2、分子吸附氧O2-、原子吸附氧O-、表面晶格氧O2-以及体相晶格氧O2-。
相互转化关系：分子氧O2<——>分子吸附氧O2-<——>原子吸附氧O-<——>表面晶格氧O2-更为具体：O2(g) <——>O2(s) <——>O2-(s) <——>O22-(s) <——>2O-(s) <——>2 O2-(s)活性O-(s) >O22-(s)> O2-(s)（2）氧物种表征现在普遍认为在催化剂表面上氧的吸附形式主要有：电中性的氧分子物种（O2）ad和代负电荷的氧离子物种（O2-<（2为下标>分子吸附氧、O-原子吸附氧、O2-<（2为上标>晶格氧<包括表面晶格氧和体相晶格氧>），这些氧物种可以采用电导、功函、ESR以及化学方法给与测定。
以分子氧形式进行化学吸附时，氧物种的电导不变，而以离子氧形式进行化学吸附时，常常伴以很明显的电导变化，并且由于在表面上形成一负电荷层和靠近晶体表面层形成正的空间电荷，使功函随之增加，所以可借助电导和功函的测量容易区别可逆吸附的分子氧和不可逆吸附的离子氧。
对于离子氧O-和O2-（2为下标，分子吸附氧），可以借助两者在ESR谱上的不同信号而加以区别。
更为准确的方法是：核自旋I=5/2的同位素17O，其在吸附时，ESR谱有精细结构。
如吸附态为O-物种，其精细结构由6条线组成（我在测CeO2表面氧时，发现奇怪现象：550度焙烧后的氧可以观测到典型的O-、O2-谱线；但是650度焙烧的氧出现6条谱线，我只是常规的ESR，没有采用同位素，为何也出现6条谱线，晕！！！），而吸附态为O2-物种时，由于未成对电子和两个17O核作用，精细结构为11条谱线。
催化剂基础必学知识点
以下是催化剂基础知识点的一些必学内容：
1. 催化剂的定义：催化剂是通过降低化学反应活化能，促进反应速率
的物质。
催化剂通常不会在反应中被消耗，可循环使用。
2. 催化剂的分类：催化剂可分为均相催化剂和异相催化剂。
均相催化
剂与反应物处于相同的物理状态，而异相催化剂与反应物处于不同的
物理状态，如固体催化剂与气体或液体反应物。
3. 催化剂作用原理：催化剂通过提供反应所需的活化能路径，降低反
应的活化能，从而加速反应速率。
催化作用可以通过等温吸附、表面
反应、脱附等步骤进行。
4. 活性位点和选择性：催化剂表面上的活性位点是反应发生的关键位置，能够吸附反应物并促使反应发生。
催化剂可以具有选择性，使特
定的反应路径成为优势途径。
5. 催化剂的性质：催化剂的性质包括化学成分、晶体结构、表面吸附
性能、酸碱性、比表面积等。
这些性质会影响催化剂的活性和选择性。
6. 催化剂的毒性和失活：某些物质（称为毒物）能够降低催化剂的活性，甚至使其失活。
这可能是由于毒物的吸附阻塞了活性位点，或者
破坏了催化剂的晶体结构。
7. 催化剂的应用：催化剂广泛应用于化学工业、能源领域、环境保护
等方面，例如在催化裂化和加氢裂化中用于石油加工，以及在汽车尾
气净化系统中用于减少有害物质的排放。
以上是催化剂基础知识的一些必学内容，掌握这些知识将有助于理解催化剂的原理及应用。
催化剂基础知识催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质，常被用于促进化学反应以提高生产效率和降低能源消耗。
理解催化剂的基础知识是学习化学工程、材料科学和许多其他相关领域的关键。
本文将介绍催化剂的定义、分类、工作原理和应用领域。
一、催化剂的定义和分类催化剂是指物质在参与化学反应过程中，通过提供反应路径上更低的能量过渡态而增加反应速率的物质。
催化剂本身在反应结束后可以回收并循环使用。
催化剂可以根据其物理和化学性质分类。
按照物理性质，催化剂可以分为固体、液体和气体催化剂。
固体催化剂是最常见的一类，包括金属、氧化物、硅胶等。
液体催化剂主要应用于液相反应，而气体催化剂则主要用于气相反应。
按照化学性质，催化剂可以分为酸性、碱性、氧化性和还原性催化剂。
酸性催化剂通常是固体酸或酸性离子液体，用于酸催化反应。
碱性催化剂可以是氧化物或碱性离子液体，用于碱催化反应。
氧化性催化剂可以将其他物质氧化为更高价态，而还原性催化剂则具有还原其他物质的能力。
二、催化剂的工作原理催化剂可以通过两种方式提高化学反应速率：一是提供一个更低的反应路径，使反应物之间的相互作用更容易发生；二是降低反应的活化能，使反应更容易发生。
催化剂的工作原理可以通过表面活性位的概念来解释。
活性位是指催化剂表面上具有化学反应活性的位置。
催化剂通过活性位与反应物之间形成键合，从而使反应物分子结构发生改变，形成中间物质并最终得到产物。
活性位的数量和表面吸附性能是决定催化剂活性的重要因素。
催化剂还可以通过提供一个更有利的反应环境来促进化学反应。
例如，一些酸性催化剂可以通过提供质子来增强酸催化反应。
其他催化剂可以通过吸附气体分子来降低反应物的浓度，从而增加反应速率。
三、催化剂的应用领域催化剂在许多工业领域都扮演着重要的角色。
以下是一些常见的应用领域：1. 石油炼制：催化剂被广泛用于石油加工中，如裂化、重整和脱硫等过程。
2. 化学合成：许多重要的化学合成反应都需要催化剂来实现高选择性和高产率。
化学有关催化剂知识点总结一、催化剂的基本概念催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率，但自身在反应中不被消耗的物质。
催化剂可以降低化学反应的活化能，提高反应速率，促进产物构成，提高产物选择性，同时不改变反应的平衡常数。
催化剂广泛应用于化工生产、环境保护、能源转化等方面，对于提高生产效率、降低生产成本、减少环境污染等方面都具有重要的意义。
二、催化剂的作用原理催化剂能够改变反应的活化能，从而加速化学反应的速率。
催化剂降低了反应物的能量，使得反应物更容易转化为产物。
催化剂与反应物之间通过化学键的形式相互作用，从而促进反应的进行。
催化剂在反应结束后可以从反应体系中重新得到，因此只需一小部分的催化剂就能够参与大量的反应，具有很高的经济性。
三、催化剂的分类根据催化剂与反应物分子之间的相互作用形式可以将催化剂分为两大类：均相催化剂和异相催化剂。
均相催化剂与反应物分子在同一相中，常见的有氢气在液态或气态的条件下催化饱和脂肪烃生成脂肪烃。
异相催化剂与反应物分子处于不同的相中，催化剂常常以固体形式存在，反应物是气体或液体，例如催化裂化接触剂。
四、催化剂的性质催化剂具有以下基本性质：1. 反应选择性：催化剂能够选择性地促进某种反应发生而不影响其他反应。
2. 反应活性：催化剂对于某种反应有较高的活性，能够加速反应的进行。
3. 饱和容量：催化剂能够在一定条件下最大限度地使反应产物得以生成。
4. 催化剂稳定性：催化剂对于反应条件变化的适应性。
五、催化剂的合成方法催化剂的合成方法多种多样，常见的有物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法包括热解、氧化、还原、沉淀、共沉淀等方法；化学方法包括还原、氧化、置换、溶剂萃取等方法；生物方法主要是利用微生物、酶等生物催化剂进行合成。
六、催化剂的应用1. 催化剂在化工生产中的应用：催化剂广泛应用于合成氨、合成甲醇、合成乙烯等化工生产中，大大提高了生产效率和产物质量，降低了生产成本。
2. 催化剂在环境保护中的应用：催化剂广泛应用于汽车尾气治理、废水处理、废气处理等环境保护领域，能够有效降低污染物排放，保护环境。
F C C催化剂理论和制作基础Work hard in everything, everything follows fate!F C C 催化剂基础知识催化剂制作1、分子筛生产工艺流程导向剂：玻璃溶液、高偏溶液;成胶后的胶体在一定的温度25～30℃条件下静置老化一定的时间18～22小时;生成..2、催化剂生产工艺流程3、催化剂成胶反应工艺高岭土：埃洛石：铝溶胶：拟薄水铝石：分子筛＝19：25：6：20：30基质载体粘结剂活性组分1、什么叫催化剂的寿命答：催化剂的全部工作时间叫催化剂的寿命..2、催化剂制备的技术要求包括哪几个方面 ..3、催化裂化催化剂的化学组成包括哪几个答：化学组成包括：灼减、氧化铝含量、氧化钠含量、硫酸根含量、氧化铁含量、氯根含量、氧化稀土含量和其它特定元素含量..45答：包括活性和活性水热稳定性..6、催化剂的机械强度怎样表示 合成 洗涤过滤 晶化 100℃/24-二次交换过滤 一次交换过滤二次焙烧 分子筛成品 一次焙烧 500～600℃成胶 高温焙烧裂化剂成品 喷雾干燥 气流干燥 洗涤过滤答：催化剂的机械强是用磨损指数来表示的..磨损指数是使催化剂强化磨损后产生产小于15微米的颗粒重量占催化剂总重量的百分比..磨损指数越小;意味着催化剂的机械强度越好..7、催化剂的粒度分布有什么要求答：催化剂的粒度分布主要是表示催化剂在使用时流化性能好坏的一项指标..通常催化剂的粒度分布用激光粒度仪测量;根据微球催化剂的粒子直径不同一般分为几个粒径范围;0-20μm；0-4μm；0-80μm；0-149μm；平均粒径..8、催化剂的灼减是什么含意答：灼减即灼烧减少量;就是催化剂在800℃灼烧一小时后减少的重量;它代表着催化剂中水分及挥发性物质的含量..9、催化裂化催化剂灼减的指标是多少灼减为什么要控制在指标以下答：通常催化裂化催化剂灼减的指标是不大于15%..部分用户有要求指标不大于13%..灼减代表催化剂中的水分及可挥发性物质的含量..催化剂中含有一定量的水分是很有必要的;这些水分在催化裂化过程中起到助催化剂的作用;它会使催化剂的活性大大提高;但含有过多的水分;催化剂在使用过程中高温下会产生“热崩”现象;使催化剂的粒子变细;造成催化剂的跑损;影响催化裂化的正常操作和催化剂的活性..10、催化剂的比表面是如何表示的答：比表面就是单位重量的催化剂内、外表面各之和;以平方米/克m2/g为单位..11、催化剂的孔体积是如何表示的答：孔体积是单位重量的催化剂的所有空隙的总体积;以毫升/克ml/g为单位..12、为什么催化剂中氧化钠、硫酸根、氧化铁、氯根等化学物质的含量要控制在指标范围以下答：氧化钠、硫酸根、氧化铁对催化裂化催化剂来说都是有害物质;氧化钠的存在会降低催化剂的热稳定性;即使催化剂在高温下活性大大降低；氯根和硫酸根在高温下分解会引起炼油设备腐蚀；氧化铁的存在会使催化剂的选择性变坏;降低汽油产率而增加气体产率..13、为什么催化剂成品要控制一定的比表面、孔体积和堆比答：催化剂具有较大的比表面积才能具有较高的催化活性;因为催化裂化反应是在催化剂的表面上进行的..催化剂应有一定的孔体积;既要使原料油分子容易进入催化剂微孔内;又要使反应产物分子易于逸出;同时不影响催化剂的强度;所以催化剂应有一定的孔体积..控制催化剂的堆比;是为了保证在催化裂化过程中催化剂能够正常流化..14为什么要控制催化剂的粒度分布答：裂化催化剂是微球形;在催化裂化装置中使用时是流化的状态;使用过程中;催化剂的粒度分布要满足三个条件的要求：即容易流化；气流夹带损失小和反应与传热面积大..筛分越细;即小颗粒所占比例大;越容易流化;但颗粒过于细小;会在使用过程中被气流带到大气中;既污染了环境又增加了催化剂的损耗..筛分偏粗时;流化性能变差;对设备的磨损程度也加大..因此;催化剂制备过程必须控制合适的筛分分布;即对细粒子和粗粒的含量都要有所限制FCC技术的发展与催化剂的开发密不可分;两者相辅相成;互相促进..催化剂不仅为催化反应提供了活性中心;使催化反应得以实现;而且作为载体将热量从再生器输送到反应器;为原料油的裂化提供热能..流化催化裂化的开发最初是从螺旋输送机械送粉剂这一重大开发项目开始的..粉剂的应用是发明流化催化裂化和各种流化床的关键..催化裂化催化剂在发展中形成了无定性硅酸铝催化剂和沸石分子筛微球催化剂两大类..其中沸石分子筛微球催化剂按原料和制造过程可分为：白土基质部分结晶成沸石即原位晶化的全白土催化剂;以及沸石和基质分别制备的全合成沸石催化剂和半合成沸石催化剂..5.1催化剂的组成催化裂化催化剂主要由基质和活性部分分子筛组成;有时还要借助粘结剂的作用;目前催化裂化所用的催化剂是由分子筛、基质也称担体以及黏结剂组成.催化剂的作用是改变化学反应速度.活性组分一般由各种形态和类型的沸石组成;可以是单一沸石;也可以是复合沸石;活性组分的主要作用是：提供催化剂的裂化活性、选择性、水热稳定性和抗中毒能力..早期的催化剂含沸石8～10%;后来增加到14～16%;有的催化剂如USY沸石含量高达30～50%;沸石含量的增加;提高了催化剂的活性和选择性;从而满足了提升管催化裂化工艺的需要;并使产品分布更合理;轻油收率更高..常见的沸石有Y型、X型和择性沸石ZSM-5等类型;属于Y型的有REY、HY、REHY和USY等;它们均由NaY改性制成..REY沸石具有活性高和稳定性好的特点..在处理碱氮含量高的原料时;以REY沸石为活性组分的催化剂具有良好的产品分布和较高的轻油收率..REHY是介于REY和USY之间的一种沸石;较适于重质原料油的加工..USY是一种改性的Y型沸石;通过脱铝补硅;提高沸石骨架上的Si/AL比;使结构稳定化;它适合于掺炼渣油的催化裂化装置;并能提高汽油的辛烷值..沸石的传统概念是一种多孔的晶体硅铝酸盐;具有一定的空腔和孔道;在脱水之后;可以使不同分子大小的物质通过或不通过;起到筛选不同分子物质的作用;故又称“分子筛”.Smith在1963年对沸石作了一个广义的表述:沸石是一种硅铝酸盐;其骨架结构含有被离子和水分子占据的空腔;这些离子和水分子能够自由的移动;“能够进行离子交换和可逆脱水”.80年代以来;不同元素的化学合成沸石出现;从而使沸石不再局限于硅铝酸盐.构成沸石的原始单元是SiO4、ALO4四面体;这些四面体单元以氧原子连接构成二级单元;由二级单元互相连接构成三级单元或多面体;;最后由多面体单元组成各种特定的沸石晶体结构;;是一种无机单元的聚合体.早期硅酸铝催化剂的微孔结构是无定型的;即其中的空穴和孔径是很不均匀的;而分子筛则是具有规则的晶格结构;它的孔穴直径大小均匀;好象是具有一定规格的筛子一样;只能让直径比它小的分子进入.目前催化裂化使用的主要是Y型分子筛.它的每个单元晶胞由八个削角八面体组成;削角八面体的每个顶端.是Si或AL原子;其间由氧原子相连接.晶胞常数是沸石结构中重复晶胞之间的距离;也称晶胞尺寸.在典型的新鲜Y沸石晶体中;一个单元晶胞包含192个骨架原子位子;55个铝原子和137个硅原子.初期的发现表明;有适当的金属离子交换钠离子的泡沸石;如REHX;其活性经水蒸气处理后比硅铝催化剂高200倍以上..提高汽油辛烷值催化剂的活性组分是超稳Y型沸石USY;而非REY型沸石;原因是使用超稳Y型沸石USY后;由于抽铝补硅的作用;硅铝比较大;活性偏抵;抑制了氢转移反应;汽油烯烃含量较高..Thomas对硅铝催化剂的酸性作了比较清楚的解释..他提出当四价硅和三价铝与氧以四面体配位;其结构需要一个正电离子才能完整..在一定条件下;这一正电离子可以是氢离子;从而使此硅铝催化剂具有裂化活性..裂化催化剂已发展50多年了;可以看出其发展历程是从白土到合成硅铝;再到沸石催化剂;其各占历史舞台的时间大约是白土十年;硅铝二十年;而沸石至今已近三十年;催化剂的费用通常只占催化裂化成本的一小部分通常小于3%主要成分仍是含Y型沸石催化剂本身;它起着主要裂化作用..其他作为助剂的主要有①助燃剂；②辛烷值添加剂提高汽油辛烷值及烯烃产率；③硫转移剂；④捕矾机等..大孔新沸石YPI-5可能用来进行重油裂化;YPI-5体积很大;空口直径为1.0nm.因此当前重油裂化催化剂的策略是:①采用最低晶胞常数的USY沸石；②采用高沸石含量；③采用低稀土加入量；④控制基质对沸石的活性比值；⑤控制基质孔径分布；⑥考虑金属容留量和使用金属捕集剂及钝化剂..目前优质催化剂约含40%的沸石;由于助剂的使用量要增加;因而稀释了催化剂系统藏量中Y型沸石的浓度..择形分子筛的硅铝比比Y型分子筛高;故更耐磨;稳定性好；针对活性来说;Y型分子筛是择形分子筛的2倍左右；对相同的分子筛来说;铝硅比大;酸密度大;铝原子的尺寸也比硅原子大;所以晶胞常数较大;活性较高;干气、生焦较高;但铝不稳定;在使用的过程中;在高温和水蒸气条件下铝原子逐渐脱落;晶胞尺寸也逐渐变小;活性也逐渐下降..一个Y型分子筛的晶粒尺寸约1μm1000nm;新鲜择形分子筛晶粒的尺寸约7～8μm;经过磨损以后约在1～2μm;可以理解为一个Y型分子筛晶粒1μm约包括500个晶胞晶格;2.43nm大小..分子筛及基质的直径约为1～3μm;如果催化剂颗粒的平均直径是60μm;可以理解为分子筛1.5μm×20个＋基质1.5μm×20个组成..原料油经喷嘴雾化后;油滴的平均直径大约在60μm左右;与催化剂颗粒的平均直径相当;比较大的渣油分子直径大约在1～3nm左右;很多个类似的分子聚集起来雾化后形成在60μm左右的油滴颗粒..催化剂粒径基本上成正态分布;一般Y型分子筛的孔径约为0.74nm;分子筛的最基本单位由晶胞组成;其直径约为2.45nm新剂;脱水后孔直径缩小;收缩后直径降为2.425nm..基质的孔径分布比较广;通常在0～50nm之间;适宜大直径渣油分子的预裂化;基质孔径可以根据重油分子大小及催化剂配方灵活调整..晶胞常数大通常硅铝比小或是新剂;催化剂活性高;转化率高;干气及焦碳产率高;但不稳定;水热稳定性差；晶胞常数小通常硅铝比大或是平衡剂;催化剂活性低;部分收缩和烧结;水热稳定好..基质有全部是惰性的;也有在惰性基质中添加活性基质的;孔体积其实应包括大孔、中孔和小孔这三种孔的孔体积..二级孔是分子筛表面采用特定方法使其塌陷而形成的孔;有利于小分子的裂解..Orbit-3000JM：铝基型;总分子筛含量约为38～40%;其中择型分子筛占3%左右;磨损指数2.0%;耐水热稳定性稍差一些..RSC-2006：硅基型;总分子筛含量约为40%;其中择型分子筛占4.5左右;磨损指数2.1%;耐水热稳定性较好;因为总分子筛含量高;所以磨损指数也较高..CIP-2：铝基型;总分子筛含量33%;其中择型占18%;磨损指数0.8%;总分子筛含量并不高;但择型所占比例偏大;所以磨损指数并不高..择形沸石是一类具有特殊孔道结构和孔径尺寸的沸石;表现出特殊的择形催化性能;开始用于汽油辛烷值助剂的制造;随着新配方汽油规格的逐渐实施;这种沸石的应用范围也逐步扩大..nm.ZSM-5的孔是由十元氧环所构成;介于A型和八面沸石;但是它没有空腔;而只在两种空的交叉点有0.9Na20在催化裂化过程中;特别是在掺炼V含量高的渣油情况下;V与Na会形成低熔点化合物;这种共熔物具有极强的流动性;覆盖在催化剂的表面并渗入内部;使沸石晶体受到破坏;钠和钒对催化剂的破坏具有加和性;因此降低催化剂中的钠含量是极为重要的..③Fe2O3Fe2O3在高温下会分解并沉积在催化剂上;积累到一定程度就会引起催化剂中毒;降低催化剂活性;影响产品分布;增加氢气和干气产率..④SO42-SO42-可与具有捕钒作用的金属氧化物如氧化铝等生成稳定的硫酸盐;从而使其失去捕钒能力;所以在掺炼渣油的情况下;SO42-的危害性较大;应尽量降低..⑤灼烧减量灼烧减量是指催化剂中所含水分、铵盐和碳粒等挥发性性组分的含量;通常是800℃灼烧损失量;生产中控制其减量≤15%;少量结构水的存在对催化剂形成质子酸中心很重要..⑥RE2O3RE2O3是表示催化剂性能的指标之一;稀土通常来源于催化剂中的沸石;有时在催化剂制造工艺中也引入稀土离子以达到改善性能的目的;在REY催化剂中;RE2O3含量可以代表催化剂中含有REY的多少;对同类催化剂而言;通常RE2O3含量越高;催化剂活性越高;但焦碳产率也偏高..平衡催化剂中的金属含量;如Ni、Na、V等;可以反映催化剂的污染程度;对裂化反应的影响很大..二物理性质物理性质通常包括:比表面积、孔体积、密度、磨损指数、筛分组成五个主要项目.①比表面积m2催化剂的比表面积是内外表面积的总和.单位质量的催化剂具有的表面积叫比表面积.通常内表面积远大于外表面积.因基质和制造工艺的不同;不同产品的比表面积与活性没有直接的对应关系.一般说来;全合成催化剂的比表面积大于半合成的.②孔体积和孔径ml/g孔体积是多孔性催化剂颗粒内微孔体积的总和;单位是ml/g.孔的大小主要与催化剂中的基质密切相关.对同一类催化剂而言;在使用过程中孔体积会减少;孔直径会变大.孔体积不仅影响催化剂的活性、选择性;而且还能影响催化剂的机械强度、寿命及耐热性能.孔径是微孔的平均直径;对气体的扩散有影响;孔径大;分子容易进出;再生性能好;孔径太小;不易扩散出来的产物分子容易缩合生焦并产生气体;而且比粗孔容易受热而崩坏.近年来;为适应大分子烃类的裂化;催化剂正向大孔、小表面积的方向发展.③磨损指数催化裂化催化剂除了要求具有活性高、选择性好等特点外;还要具有一定的耐磨机械强度.机械强度不好的催化剂;不但操作过程中跑损多;会增大催化剂用量;污染环境;严重时会破坏催化剂在再生器稀、密相中的合理分布;甚至使装置无法运转.磨损指数越小;表明该催化剂的抗磨性能越好.④筛分组成催化剂是由大小不同的颗粒组成.不同粒径范围所占的百分数;称为筛分组成或粒度分布.催化剂的筛分组成应满足三个条件;即容易流化、气流夹带损失小和反应与传质表面积大.颗粒越小;越易流化;表面积也越大;但气流夹带损失也大.流化催化剂的颗粒大小主要在20～100μm之间.小于40μm的叫“细粉”;大于80μm的叫粗粒.粗粒与细粉含量的比值叫做“粗度系数”;该值大时;流化性能差;通常不大于3.再生系统中平衡剂的细粉含量在15～20%时;流化性能好;气流夹带损失也不大.小于20μm的细粉在流化状态下很容易从旋分器中跑掉;耐磨性越差;跑损越严重.越细的催化剂颗粒;在装置中停留的时间越短;而粗粒停留时间较长;活性衰减也大;为了维持装置的平衡活性水平;适当卸剂并补充新剂是必要的.粗粒多时;流化性能差;对设备磨损程度大.平衡剂的粒度组成取决于三个因素:⑴补充的新鲜剂的粒度组成;⑵催化剂再设备中的操作状况如流化和它的耐磨性;⑶旋分器的工作效率.一般工业装置中平衡剂所含细粉不多约为5～10%;原因是床层线速较高;旋分器回收效率差等.⑤密度催化剂密度的大小;对流化性能、流化床的测量、设备的大小和催化剂的计量都有影响.通常;催化剂的密度用表观松密度表示.骨架密度>颗粒密度>堆积密度>表观松密度三催化剂的使用性能催化剂的活性、选择性、稳定性、抗金属污染性和再生性能是裂化催化剂的基本使用性能.① 活性催化剂的活性是反映其加快催化裂化反应速率的性能.沸石催化剂的活性用微反活性表示.催化裂化催化剂的活性主要来源于其活性组分;不同的沸石其活性水平相差很大.REY由于其酸性中心密度高;活性也较高.REHY与REY相比;降低了酸中心密度;其活性有所降低;但其选择性好、生焦少.REHY 型催化剂如RHZ-200与REY型催化剂共Y-15、偏Y-15相比;其初活性低;但动态活性二次转化率/焦碳较高.REUSY由于骨架铝被部分脱除;晶胞收缩;热稳定好.同时;脱铝后酸性中心密度下降;从而减少了氢转移反应;汽油烯烃含量增加;辛烷值提高.虽然USY催化剂活性有所降低;但选择性提高;为保持超稳催化剂的活性;催化剂中往往需要加入较多沸石组分;同时需要采用较高的剂油比;以保证装置的转化率.② 选择性选择性表示催化剂能增加所需要的产品轻质油品和减少副产品干气和焦碳等反应的选择能力.活性高的催化剂;选择性并不一定好.选择性的好坏与它的品种和制造质量有关;另外;重金属对平衡剂的污染;会大大降低催化剂的选择性.③ 稳定性催化剂在使用条件下保持其活性的能力定义为稳定性.催化剂在反应和再生过程中由于高温和水蒸气的反复作用;使催化剂表面结构的某些部分遭到破坏;物理性质发生变化;活性下降的现象称为老化.催化剂的稳定性就是指耐高温和水蒸气老化联合作用的能力;也叫水热稳定性.可以分为热稳定性和水热稳定性两种一般而言;硅铝比高的稳定好.沸石催化剂的稳定性与含钠量有关;含钠量越低;其稳定性越好.生产装置中在催化剂补充速度和中毒状况相同的情况下;平衡活性越高说明稳定性越好.超稳Y沸石催化剂的稳定性较好.④ 再生性能烃类催化裂化反应过程中生成了大量的焦碳;焦碳沉积在催化剂的表面上会使活性降低;选择性变差;因此催化剂必须经常再生.由于积碳量对沸石催化剂的活性和选择性影响非常大;因此要求再生后的沸石催化剂含碳量一般在0.2%以下USY最好在0.1%以下.对于一个催化裂化装置;处理能力的关键常常是再生系统的烧焦能力而不是反应器.一般来说;低比表面积大孔径的催化剂具有较好的再生性能.⑤抗重金属污染性能原料油中的重金属沉积吸附在催化剂表面上;降低了催化剂的活性和选择性;使产品分布变坏;轻收降低;气体和焦碳产率升高.已经证明;重金属污染会给生产带来严重威胁.现正采取各种措施;以减轻重金属污染.如采用金属钝化剂;或在工艺上采取金属钝化的措施如干气预提升;对催化剂来讲;增加催化剂中沸石含量;采用低比表面积大孔径的基质;或专门制备抗重金属污染的催化剂;都可以在不同程度上解决重金属污染问题.⑥ 催化剂的酸性催化裂化是固体酸性催化剂的催化过程;它的活性中心来源于催化剂表面的酸性部位.催化剂的酸性与其反应活性、选择性直接相关.沸石的酸性受三个因素的影响:即硅铝比、晶体的结构、沸石经阳离子交换和热处理等改性.5.3催化剂的品种和选用催化剂对催化裂化装置的产品收率、质量以及平稳操作和环境控制等方面都起者重要作用.正确选择催化剂会给企业带来巨大的经济效益..一按沸石分类若以沸石分类;催化裂化催化剂大致可分为稀土YREY、稀土氢YREHY、超稳YUSY和复合裂化催化剂四种.REY型催化剂REY型催化剂具有裂化活性高、水热稳定性好、汽油收率高的特点;但产品的选择性差;焦碳、气体产率高;汽油辛烷值低.REY平衡剂的晶胞常数在2.440～2.445nm.REY型催化剂一般适用于直馏馏分油原料;在装置上采用较为缓和的操作条件;如:低反应温度、低剂油比;以避免原料过裂化产出过多的焦碳和干气;以最大汽油或轻质油收率为主要生产方案;它是我国1970～1980年主要使用的催化剂品种.主要牌号有:偏Y-15、共Y-15、CRC-1、CRC-3、KBZ、LC-7、LB-1等.1980年末;由于原油紧张;部分FCC装置逐步转向加工渣油和其他二次加工油;REY型催化剂由于自身的结构特点;已不能适应催化原料重质化的要求;这样一种既有良好的产品选择性、又有较高的水热活性和稳定性的REHY型催化剂就应运而生了.①REHY型沸石催化剂我国REHY型沸石催化剂的开发与国外催化剂的发展不同;是出现在超稳Y之后.REHY 型催化剂的性能介于REY型和USY型之间;它兼顾了活性、选择性和稳定性.为了使其性能特点得到充分发挥;在使用中一般考虑以下几点:⑴⑷需要有良好的烧焦效率;一般再生剂含碳≤0.2%;以保护催化剂的活性中心数.⑵合适的再生温度;单段再生时≤700℃为宜;两段再生时;一段床温<700℃;二段<750℃⑶催化剂在系统内停留时间以<80天为宜;最佳为45～60天.尽量少用蒸汽;以保持活性⑷一定的剂油比;以满足反应苛刻度的要求.②超稳Y型催化剂超稳Y型催化剂在加工重质原料、改善产品分布、提高汽油辛烷值等方面的作用是十分显着的;其具有焦碳选择性好、汽油辛烷值高的特点.超稳Y由于提高了硅铝比SiO2/Al2O3;降低了酸中心密度;活性中心数目减少;使得其裂化活性也随之降低.超稳Y在制造过程中提高了沸石的加入量;但在使用过程中仍需采用较高的剂油比来弥补其活性的不足要求>6;最好在8以上;同时由于其酸中心密度较低;它对覆盖在催化剂上的焦碳十分敏感;一般要求平衡剂含碳<0.1%;这样对装置的再生要求也随之提高.这类催化剂热稳定性高;但水热稳定性相对差一些;所以要求催化装置有两段独立排烟气的再生器;以便一段在较低的温度下烧去全部的氢和部分碳;二段在较高的温度下烧去剩余的碳;以保证催化剂发挥最好的平衡活性和选择性.随着RFCC技术的发展;USY型催化剂从1980年起得到了广泛的运用.我国的USY产品主要有:ZCM-7、CHZSRNY、LCH、CC-15、CC-20、ORBIT-3000、COMET-400等.。
