用于加氢的金属元素

大学生归纳化学元素表氢qing、锂li、钠na、钾jia、铷ru、铯se、钫fang 铍pi、镁mei、钙gai、锶si、钡bei、镭lei硼peng、铝lu、镓jia、铟yin、铊ta碳tan、硅gui、锗zhe、锡xi、铅qian氮dan、磷lin、砷shen、锑t、铋bi氧yang、硫li、硒xi、碲di、钋po氟fu、氯lu、溴xiu、碘dian、砹a氦hai、氖nai、氩ya、氪ke、氙xian、氡dong我是氢，我最轻，火箭靠我运卫星；我是氦，我无赖，得失电子我最菜；我是锂，密度低，遇水遇酸把泡起；我是铍，耍赖皮，虽是金属难电离；我是硼，有点红，论起电子我很穷；我是碳，反应慢，既能成链又成环；我是氮，我阻燃，加氢可以合成氨；我是氧，不用想，离开我就憋得慌；我是氟，最恶毒，抢个电子就满足；我是氖，也不赖，通电红光放出来；我是钠，脾气大，遇酸遇水就火大；我是镁，最爱美，摄影烟花放光辉；我是铝，常温里，浓硫酸里把澡洗；我是硅，色黑灰，信息元件把我堆；我是磷，害人精，剧毒列表有我名；我是硫，来历久，沉淀金属最拿手；我是氯，色黄绿，金属电子我抢去；我是氩，活性差，霓虹紫光我来发；我是钾，把火加，超氧化物来当家；我是钙，身体爱，骨头牙齿我都在；我是钛，过渡来，航天飞机我来盖；我是铬，正六铬，酒精过来变绿色；我是锰，价态多，七氧化物爆炸猛；我是铁，用途广，不锈钢喊我叫爷；我是铜，色紫红，投入硝酸气棕红；我是砷，颜色深，三价元素夺你魂；我是溴，挥发臭，液态非金我来秀；我是铷，碱金属，沾水烟花钾不如；我是碘，升华烟，遇到淀粉蓝点点；我是铯，金黄色，入水爆炸容器破；我是钨，高温度，其他金属早呜呼；我是金，很稳定，扔进王水影无形；我是汞，有剧毒，液态金属我为独；我是铀，浓缩后，造原子弹我最牛；我是镓，易融化，沸点很高难蒸发；我是铟，软如金，轻微放射宜小心；我是铊，能脱发，投毒出名看清华；我是锗，可晶格，红外窗口能当壳；我是硒，补人体，口服液里有玄机；我是铅，能储电，子弹头里也出现。

收稿日期:1999-08-20;修订日期:1999-09-28 基金项目:1998年度河南省杰出青年基金资助项目 作者简介:刘国际(1964-),男,河南省南阳市人,郑州工业大学教授,博士,主要从事化学反应工程方面的研究. 文章编号:1007-6492(1999)04-0001-05苯部分加氢制环己烯的钌系催化剂研究新进展刘国际1,汪志宏1,雒廷亮1,李竹霞1,杨炎锋2(1.郑州工业大学化工学院,河南郑州450002;2.平顶山尼龙66盐厂,河南平顶山467021)摘　要:评述了催化剂的制备条件、助催化剂的选择、添加剂的筛选等因素对催化剂活性的影响,指出添加无机盐和水有利于提高环己烯的选择性.讨论了反应温度、搅拌速度、氢气压力的影响,相应的最适宜条件范围为:温度360～460K,压力4.0～5.0MPa ,搅拌转速1500r/min.探讨了苯部分加氢制环己烯的反应机理及加氢初始动力学方程,并对沉淀钌黑催化剂活性进行评价,在温度413K,压力5.0MPa 下,苯的转化率为96.47%,环己烯的选择性达50.01%,其催化活性及选择性可满足工业化的要求.关键词:苯部分加氢;环己烯;钌催化剂;反应动力学;反应机理中图分类号:T Q 203.2 文献标识码:A 环己烯是重要的有机化工原料,水合可制环己醇,并进一步氧化制环己酮和己二酸,缩短了ε-己内酰胺和己二酸的生产工艺路线,有较高的经济效益.环己烯的制备方法为苯部分加氢,其技术先进,工艺过程简单,目前,苯在钌催化剂作用下液相加氢制环己烯的生产工艺已建成工业化装置.1　苯部分加氢反应机理及动力学[1～3]1.1　苯部分加氢反应机理苯催化加氢制备环己烯的反应系统属多相催化反应系统.与其他多相反应系统一样,其反应过程见图1.图1　苯加氢反应机理图中,k 1,k 7和k 8分别为苯、环己烯和氢吸附到催化剂表面上的吸附速率常数;k 2,k 3和k 4表示在催化剂表面进行连续加氢过程的速率常数;k 5和k 6分别为环己烷和环己烯从催化剂表面解吸过程的常数.在k 1～k 8各步骤中,对环己烯收率产生直接影响的是k 4,k 6和k 7.根据反应机理可以设想:在催化剂中加入加氢能力比钌弱,但与环己烯间的吸附比钌强的物质,利用它从钌上夺取环己烯,或者减少钌上催化剂活性点附近潜在的氢的数量,使环己烯深度加氢难以进行(即阻止k 4);同样在反应体系中加入对钌的吸附能力比苯和环己二烯弱,但比环己烯强的物质,利用这种物质促进环己烯从催化剂表面解吸(即促进k 6);或者使催化剂表面被某种物质覆盖,这种物质使苯容易通过,而环己烯难以通过,从而阻止环己烯的再次吸附(即阻止k 7),这些措施均有助于提高环己烯的收率.1.2　苯部分加氢反应动力学文献[3]于317K 的温度条件下研究了活性组分含量为0.25%(质量分数)的RuCl 3催化剂上苯加氢速度与氢压的关系:σ=kbC (b H 2P H 2)p /[1+bC +(b H 2P H 21/2)]m ,式中:σ为苯初始加氢速度;k 为反应速度常数;b 为苯吸收常数;m ,p 为吸附指数;P H 2为氢压;C 为苯的转化率为零时,其在水相中的溶解度.Langmuir -Hinshlw ood 公式定义,当m 和p 取定值(m >2p )时,可以用该加氢速度与氢压的关系式确定出速度的最大值.另外,文献[4]中指出,1999年　12月第20卷　第4期郑州工业大学学报Journal of Zhengzhou University of T echnology Dec.　1999V ol.20　N o.4苯的反应级数在低氢压时,为零级反应;高氢压(大于3MPa)时,为一级反应.2　苯部分加氢催化剂苯部分加氢反应催化剂的活性组分包括第Ⅷ族及周边的金属及金属氧化物,其反应过程属逐步加氢反应[2～6].人们发现钌金属具有较高的部分加氢活性,可以较有效地抑制环己烯的深度加氢,通过适当地控制反应条件,可以使苯加氢过程中环己烯的选择性达到50%～80%[7～9].2.1　制备方法和载体选择对催化剂性能的影响文献[10]中详细论述了不同的制备方法,以及选择某些金属氧化物和沸石等多种物质作载体时的钌催化剂的催化加氢性能,而且实验证明了疏水物质不宜作为载体,而亲水物质则是很好的载体.因此作为催化剂的载体的主要作用应是提高催化剂的表面亲水性,同时也要增大催化剂的有效表面积和防止催化剂表面结炭.采用浸渍法制备的钌催化剂,若以二氧化硅、氧化铝、沸石、丝光沸石等作载体,在反应温度为170～180℃、压力为4～6MPa的条件下,苯加氢的转化率为30%～60%,环己烯的收率为20%～40%;使用锌和镧的复合氧化物和硫酸钡作载体时,苯的转化率和环己烯的收率均可提高,分别可达70%和40%.而且在同时以镧和锌复合物作载体时,如果m(La)/m(Zn)≤5时,环己烯的收率较高,而大于5时,则下降.采用离子交换法制备以沸石分子筛和Y-型沸石作载体的钌催化剂,苯的转化率约为45%,环己烯的收率则低于20%.在磷酸盐类物质存在下,以某些金属离子作改性剂,如NH4+-丝光沸石作载体的钌催化剂则具有较好的加氢活性和环己烯的选择性,如在170℃、5MPa的条件下反应37min,苯转化率为51%～80%,环己烯选择性为47.4%.沉淀法制备的钌黑催化剂,在180℃及4～6MPa的反应条件下,可使苯转化率达到71%,环己烯产率达到40%以上,而用共沉淀法制备的以氧化锌为载体的钌催化剂,在上述反应条件下得到的苯转化率和环己烯产率分别为21.1%和5.8%.为提高环己烯收率,添加的有些无机添加剂容易腐蚀设备,且使催化剂寿命变短.目前,日本科学家已经开发出一种不含腐蚀性添加剂仍能保持较高环己烯收率的钌催化剂的制备方法,即化学混合法[11～16].2.2　助催化剂对催化剂性能的影响在钌/载体催化剂中,加入K,Fe,C o,Cu,Ag 等金属元素作为助催化剂,可以显著提高催化剂的活性和选择性[10～14].某些元素的助催化作用随催化剂的制备方法的不同而有所差异.如在以浸渍法制备的钌/二氧化硅催化剂中加入Fe时,加氢结果表明:Fe没有助催化作用,然而在Ru/ BaS O4催化剂中铁的加入可使苯转化率从69.7%提高到83.5%,环己烯的收率从1.1%提高到23.8%[15].实验表明,在催化剂中同时添加两种金属元素比单独使用一种效果更明显.例如,在相同反应条件下,C o,Cu的加入可使环己烯的收率从30.8%提高到40.5%.2.3　添加剂对催化剂性能的影响水作为添加剂来使用时,它既不是反应物,也不是催化剂.但它的存在使钌容易吸附水,当钌催化剂表面被水覆盖时,亲水性强,且对钌具有较强吸附力的物质就能与钌表面覆盖的水竞争,而由自身吸附.但是对亲水性低而且吸附力弱的物质来讲,却不能接近钌催化剂.水起到了促进环己烯从催化剂表面解吸和防止环己烯再吸附作用,从而抑制了环己烯的进一步加氢生成环己烷,水对环己烯和环己烷生成速率影响如图2所示.对于无机或有机添加剂则是很大程度上抑制了环己烯加氢过程,而对苯加氢几乎没有影响,从而提高了环己烯的收率.图2　水质量分数对环己烯和环己烷生成速率影响2.4　金属钌颗粒半径对催化剂性能的影响金属催化剂粒径越小,比表面积越大,催化活性相应增大.随着粒径变小,表面配位也已发生变化,反应性能同样也会发生变化,因此,催化活性相应增大.由此可见,制备催化剂时,将金属钌粒径控制在某狭窄范围内是至关重要的.醇盐法,是将催化剂组分与醇盐混合成胶,再加入到二氧化2郑州工业大学学报 1999年硅或氧化铝载体的胶体中,进行焙烧、还原等处理而制成.同时控制金属组分的含量可控制金属粒径的大小,由此而制得钌/二氧化硅催化剂可使环己烯的收率达到30%,若再加入多元醇,收率可超过30%.2.5　催化剂活性组分含量的影响催化剂活性组分钌的含量对苯加氢速度和环己烯收率的影响如图3所示(温度:448K;H 2压力:3.74MPa ;添加剂:3.6m ol/Na ).活性组分含量由0.1%(质量分数)增到1.0%(质量分数)时,环己烯的收率由6.7%(摩尔分数)增到19.1%(摩尔分数).图3还表明,当活性组分含量增加时,在单位重量催化剂上的反应速率下降.图3　催化剂活性含量与苯加氢速度和环己烯收率的关系3　反应过程的影响因素3.1　温度的影响[17]苯加氢速度和环己烯收率在一定程度上受温度的影响,如图4和图5所示(无载体催化剂Ru 2Cl 3:1.0g ;压力:3.43MPa ;添加剂:3.6g ).环己烯收率从390K 时的3%(摩尔分数)随温度升高而上升到480K 时的16%(摩尔分数);在360～460K 之间苯加氢速度随温度的上升而增加;在460K 时处于最大值.温度再进一步升高,则加氢速度就下降.这是因为,苯部分加氢是一个气-液-固三相反应体系.苯加氢速度和环己烯收率在一定程度上依赖于进入液相中的氢的扩散.在360～465K 之间,氢在液相中扩散的表观活化能较低(12.5～16.7k J/m ol ),尤其围绕催化剂活性组分的液膜中氢扩散较慢,因此这时提高温度可以增加氢在液相中的扩散速率,从而提高苯加氢速度.3.2　氢压的影响氢压对苯催化加氢速度和环己烯收率的影响见图6(无载体RuCl 3活性组份含量:0.25g ;温度:317K ).压力在1MPa 至4～5MPa 时,苯催化加氢速度和环己烯收率随压力的增加而增加,在4～5MPa 时达到最大值,进一步提高压力,苯催化加氢速度和环己烯的收率均下降.图4　温度与环己烯收率的关系图5　温度与苯加氢速度的关系图6　苯加氢速度和环己烯收率与氢压的关系3.3　搅拌速率对催化剂性能的影响[18]苯液相催化加氢对于传质限制是敏感的,在反应初期时搅拌速率的影响见图7.在搅拌速率低于1000r/min 时,初始加氢速率随着搅拌速度3第4期　刘国际等　苯部分加氢制环己烯的钌系催化剂研究新进展　的增加而快速增长;但超过1000r/min 时,加氢速率缓慢增长;当搅拌速率达到2000r/min 以上时,催化剂由于磨损和粘附到反应器壁上使反应受到严重影响.因此,搅拌速率控制在1500r/min 是最佳状态.显而易见,在高于1000r/min 时,反应过程中气/液界面的氢气传递过程阻力和液/液界面的苯的传递过程阻力最低.图7　搅拌速率与加氢反应速率的关系4　工业开发进展平顶山66盐厂从日本旭化成公司引进了苯部分加氢制环己烯的工业装置.该生产工艺中苯部分加氢采用钌为主催化剂,氧化锆作加氢分散剂,硫酸锌作助催化剂,使苯的转化率达到40%～42%,环己烯的选择性达到了80%～81%.该工艺的优点是:反应条件温和,产品质量好,操作安全平稳,节省能源材料,无公害等.但也存在弱点:一方面,使用的催化剂昂贵,每公斤催化剂20万日元(折合人民币1.4万元);另一方面,催化剂对包括S ,Cl ,NO 3-,NH 4+,Fe ,As ,Cu ,Pb 等元素非常敏感,极微量的元素就可导致催化剂失活,特别是硫化物(除硫酸盐外),严重影响反应的选择性.表1是一组工业装置中钌催化剂活性的评价数据,反应条件为:反应温度:413K;质量分数:4.2%;反应压力:5.0MPa ;ZnS O 4・7H 2O 量:49.23g ;转速:1600r/min ;钌量:1.96g ;BZ 投入量:140ml ;ZrO 2量:9.80g ;预处理:22h ;浆液量:280ml.表1　钌催化剂活性评价数%项目反应时间/min515304560环己烷1.988.7220.9632.9344.07环己烯14.2040.7058.2358.5952.60苯83.8150.5820.808.473.32苯转化率15.4748.0678.2591.0696.47选择性88.0282.7074.0064.5850.01 从以上数据可以看出,该催化剂的活性较高,但随着反应时间的增长,环己烯的选择性下降.参考文献:[1]　王东升.苯部分加氢制环己烯[J ].石油化工,1991,20(11):785-791.[2]　DT NI P.A study of platinum -polyamide catalysts catalyt 2ic behavior in the benzene hydrogenation reaction [J ].J Catal ,1973,30:1-12.[3]　VAN D ,STEE N P J.Selectivity to cyclohexene in the gasphase hydrogenation of benzene over 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atalysts for H ydrogenationof B enzene to CyclohexeneLI U G uo -ji 1,W ANG Zhi -hong 1,LUO T ing -liang 1,LI Zhu -xia 1,Y ANG Y an -feng 2(1.C ollege of Chemical Engineering ,Zhengzhou University of T echnology ,Zhengzhou 450002,China ;2.Pingdingshan Nylon 66Salt Plant ,Pingdingshan 467021,China )Abstract :This paper revised the in fluences of prepared conditions and agency of the catalyst to the catalytic activi 2ty.The effects of the tem perature ,the stirrde speed and the hydronen pressure on the reaction rate have been dis 2cussed ,the optimum conditions are :the tem perature 360～460K,the pressure 4.0～5.0MPa ,the stirred speed 1500r/min.The mechanism of partial hydrogenation of benzene were studied and given the kinetics equation ,and the catalyst activity experimint have been taken under the pressure of 5.0MPa and tem perature 413K condition ,the conversation of benzene reached 96.74%,and the selectivity of cyclohexene 50.01%,which can satis fy the de 2mands of commercial to the catalyst.K ey w ords :partial hydrogenation of benzene ;cyclohexene ;ruthenium catalysts ;reaction dynamics ;reaction mech 2anism以我校为依托的河南省电磁检测工程技术研究中心获准组建 9月1日,河南省科学技术委员会下发《关于对“河南省电磁检测工程技术研究中心”组建项目可行性论证报告的批复》豫计科字[1999]29号文件,同意以郑州工业大学为依托单位,组建省电磁检测工程技术研究中心,并列入1999年度省工程技术研究中心组建项目计划.为了审批组建河南省电磁检测工程技术研究中心,7月28日省科委主持在我校召开了专家论证会,我校副校长申长雨和有关部门负责同志出席了会议,电磁检测中心方案实施负责人、清华大学博士后、我校电信学院副院长雷银照教授介绍了组建电磁检测中心的必要性、可行性及发展前景.与会专家讨论后一致同意组建河南省电磁检测工程技术研究中心.电磁检测中心的主要任务是电磁无损检测的理论研究、检测设备的开发、电磁干扰的防护以及人才培养、技术培训等.5第4期　刘国际等　苯部分加氢制环己烯的钌系催化剂研究新进展　。

用于加氢的金属元素
加氢是一种常用的化学反应，可以使许多有机物、无机物等得到更好的应用，其中加氢催化剂是至关重要的组成部分。

而用于加氢的金属元素也是很多催化剂中非常重要的成分，下面我们就来看看用于加氢的金属元素有哪些。

一、钯（Pd）：钯是许多加氢催化剂中重要的组成元素，其广泛用于许多有机物化学反应过程中，如芳烃的氢化、卤代烃的脱卤、氢化酰基等反应。

由于钯的电子结构和催化活性，使其特别适合于催化加氢反应。

二、铂（Pt）：铂是一种常用的贵金属催化剂，其强氧化性和电子结构具有较好的催化活性。

铂可用于许多加氢反应，如烯烃的氢化反应、炔烃的氢化反应等。

三、镍（Ni）：镍是非常常用的加氢催化剂成分之一，具有良好的催化活性。

镍催化氢解烷基反应、芳烃的氢化反应、炔烃的氢化反应等许多有机化学反应中都有广泛的应用。

四、钌（Ru）：钌是一种较新的催化剂元素，其催化效能比其他金属催化剂要高得多。

钌常被用于加氢异构化、加氢酰基化反应、烯烃的氢化反应等许多反应中。

五、钯银（Pd-Ag）：钯银是一种常用的双金属催化剂，具有非常好的
选择性和催化活性。

钯银催化剂适用于一些高选择性的反应，如合成R-benzyl-N-benzylbenzamides、异构化反应等。

六、铂钌（Pt-Ru）：铂钌是一种双金属催化剂，其催化效能非常高。

铂钌催化剂适用于许多有机化学反应，如醇的脱氧反应、烯烃的氢化反应等。

总之，以上就是用于加氢的金属元素的相关内容，这些金属元素在催化反应过程中起着非常重要的作用。

加氢脱硫催化剂总结一、负载型催化剂1.1 活性组分加氢脱硫精制催化剂的活性组分一般是过渡金属元素如Mo、Co、Ni、Pt 和Pd 等及其化合物。

这些金属元素都具有未充满的d电子轨道，且具有体心或面心立方晶格或六方晶格，无论是从电子特性还是几何特性上均具备作为活性组分的条件。

由于这些金属元素间存在协同效应，几乎所有的加氢精制催化剂都由二元或多元活性组分组合而成。

最常用的加氢精制催化剂金属组分的最佳搭配为Co-Mo、Ni-Mo、Ni-W，三组分的有Ni-W-Mo、Co-Ni-Mo等，选用哪种金属组分搭配，取决于原料的性质及要去达到的主要目的。

加氢脱硫催化剂制备过程大多是将金属组分直接浸渍于γ- Al2O3载体上，然后进行干燥、焙烧即得氧化态的催化剂。

使用时需先进行预硫化将其转化为硫化态才具有较高的催化活性。

由于负载型催化剂中的载体没有活性或活性很低且载体所占比例很大，从而导致负载型催化剂的催化活性不是很高，难以满足生产超低硫柴油（硫含量低于50μg/g或30μg/g，甚至10μg/g）的要求，所以人们又逐渐把注意力转移到另一类全新的催化剂上，即非负载型加氢脱硫催化剂或称为Bulk催化剂。

1.2 助剂HDS催化剂常用的助剂为P、F、B等，目的是调节载体的性质，减弱金属与载体间强的相互作用，改善催化剂的表面结构，提高金属的可还原性，促使活性组分还原为低价态，以提高催化剂的催化性能。

硼与Al2O3反应生成Al-O-B键，B-OH的酸强度比Al-OH高，因而B的引入增加了载体的表面酸度。

此外B的电负性比Al的大，因而Mo7O246-与B3+作用比Al3+的强，使八面体Ni2+或Co2+增多。

在载体表面有更多的CoMoO或NiMoO，产生更多的加氢脱硫和加氢活性中心，从而提高催化剂的活性。

加氟能提高载体的酸性，增强催化剂的裂化和异构化能力，提高C-N、C-S、C-O氢解反应活性，同时降低Al2O3的等电点，改善金属分布，提高催化剂的加氢活性。

催化剂失活：催化剂的失活，可以归纳为两种情况。

一种是暂时性失活，它可以通过再生的方法恢复其活性；另一种是永久性失活，就无法恢复其活性。

加氢精制催化剂在运转过程中产生的积炭，又称结焦，是催化剂暂时失活的重要原因。

在加氢精制过程中，由于反应温度较高，也伴随着某些聚合，缩合等副反应，随着运转时间的延长，由于副反应而形成的积炭，逐渐沉积在催化剂上，覆盖了催化剂的活性中心，从而促使催化剂的活性不断的衰退。

一般讲，催化剂上积炭达到10—15％时，就需要再生。

金属元素沉积在催化剂上，是促使催化剂永久失活的原因。

常见的金属有镍钒、砷、铁、铜、锌等，由于金属的沉积，堵塞了催化剂的微孔，使催化剂活性丧失。

加氢催化剂：英文名称：hydrogenation catalysts说明:用于产品的生产和原料净化、产物精制。

常用的有第Ⅷ族过渡金属元素的金属催化剂，如铂、钯、镍载体催化剂及骨架镍等，用于炔、双烯烃选择加氢，油脂加氢等；金属氧化物催化剂，如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铝-氧化锌-氧化铬催化剂等，用于醛、酮、酯、酸及CO等的加氢；金属硫化物催化剂，如镍-钼硫化物等，用于石油炼制中的加氢精制等；络合催化剂，如RhCl[P(C6H5)3]，用于均相液相加氢。

催化加氢：在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下，烯烃和炔烃与氢进行加成反应，生成相应的烷烃，并放出热量，称为氢化热(heat of hydrogenation，1mol不饱和烃氢化时放出热量)。

催化加氢的机理(改变反应途径，降低活化能)：吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

二,NaBH4 硼氢化钠是一种良好的还原剂，它的特点是性能稳定，还原时有选择性。

可用作醛类，酮类和酰氯类的还原剂，塑料的发泡剂，制造双氢链霉素的氢化剂，制造硼氢化钾的中间体，合成硼烷的原料，以及用于造纸工业和含汞污水的处理剂。

LiALH4 "万能还原剂" 几乎所有能还原的东西都能还原。

金属加氢催化剂全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属加氢催化剂是一种具有重要应用价值的催化剂，广泛应用于化工工业和能源领域。

金属加氢催化剂的制备和性能研究一直是催化领域的研究热点之一。

金属加氢催化剂能够促进化学反应的进行，提高反应速率和产率，降低反应温度和压力，减少副反应的产生，具有高效、环保、资源节约等优点。

本文将从金属加氢催化剂的原理、制备方法、应用领域等方面进行介绍。

一、金属加氢催化剂的原理金属加氢催化剂是指由金属元素组成的催化剂，能够促进氢气与其他分子发生加氢反应。

一般来说，金属加氢催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。

贵金属催化剂如铂、钯、钌等具有较高的催化活性，但成本较高；而非贵金属催化剂如镍、钼、铁等成本低廉，但催化活性相对较低。

金属催化剂的加氢过程一般分为两个步骤：氢气在金属表面被吸附形成活性金属氢原子，然后与其他分子发生加氢反应产生产物。

金属加氢催化剂的制备方法有多种，常见的包括溶液沉淀法、溶胶-凝胶法、气相沉积法、物理混合法、共沉淀法等。

溶液沉淀法是一种常用的制备方法，具有简单、易控制、废液回收等优点。

溶胶-凝胶法则是一种新兴的制备方法，可以制备出高比表面积的催化剂。

气相沉积法适用于高温条件下的催化剂制备，可以得到高纯度、均匀分散的催化剂颗粒。

物理混合法和共沉淀法常用于合成复合金属催化剂，满足特定催化反应的要求。

金属加氢催化剂在化工工业和能源领域有着广泛的应用。

在化工领域，金属加氢催化剂常用于有机合成反应、氨合成、裂化反应等。

有机合成反应中，金属加氢催化剂可以促进醇、酮、脂肪酸等化合物的加氢反应，提高产品的纯度和产率。

在氨合成和裂化反应中，金属加氢催化剂可以催化氮气和氢气的反应产生氨气，或者促进烃类分子的裂化反应产生烯烃、烷烃等。

在能源领域，金属加氢催化剂也有着广泛的应用。

油品加氢处理是一种重要的石油加工技术，金属加氢催化剂在油品加氢处理中起着至关重要的作用。

金属加氢催化剂可以去除油品中的硫和氮等杂质，减少废气排放，提高油品的质量。

化工总控工职业技能鉴定模拟试题（含参考答案）1、单元操作精馏主要属于( )的传递过程。

A、动量B、能量C、热量D、质量答案：D2、下列各组液体混合物能用分液漏斗分开的是( )A、乙醇和苯B、四氯化碳和苯C、四氯化碳和水D、乙醇和水答案：C3、分析纯试剂瓶签的颜色为( )A、玫瑰红色B、中蓝色C、金光红色D、深绿色答案：C4、关于NH3分子描述正确的是( )A、N原子采取sp2杂化，键角为l07.3℃B、N原子采取sp3杂化，包含一条d键三条π键，键角l07.3℃C、N原子采取sp3杂化，包含一条d键二条π键，键角l09.5℃D、N原子采取不等性sp3杂化，分子构形为三角锥形，键角107.3℃答案：D5、将饱和湿空气在等压下降温，其湿度将( )。

A、增大B、不能确定C、下降D、不变答案：C6、干、湿球温度差（T-T湿）较大表示( )A、湿空气的吸热能力强B、湿空气的吸湿汽化水分能力强C、表示湿空气的相对湿度较大7、载体是固体催化剂的特有成分，下列载体中具有高比表面积的载体是( )A、硅藻土B、活性炭C、氧化镁D、刚玉答案：B8、转子流量计的设计原理是依据 ( )A、流动时在转子的上、下端产生了压强差B、液体对转子的浮力C、流体的密度D、流动的速度答案：A9、通常对气固相放热催化反应而言，下列四种类型的反应器中相对采用较少的类型是( )。

A、多段绝热式固定床反应器，段间采用直接冷激形式B、多段绝热式固定床反应器，段间采用间接换热形式C、沸腾床反应器，反应器中设置换热单元D、列管换热式反应器，管间采用间接换热的形式答案：D10、配合物的命名基本上遵循无机化合物的命名原则,先命名( )A、阳离子再命名阴离子B、阴离子,再命名阳离子C、阴阳离子,再命名阴离子D、以上都可以答案：B11、用摇表测量设备的绝缘，测量结束应( )取下引线（B）停止摇动摇把。

A、先B、后C、不必答案：A12、( )贵金属元素更适合作为加氢催化剂。

钴的氧化物钴的氧化物是一类重要的化合物，它们在许多领域都有着广泛的应用。

钴是一种重要的过渡金属元素，它的氧化物具有良好的催化性能、电化学性能和磁性能，因此在催化剂、电池、磁性材料等领域都有着广泛的应用。

钴的氧化物主要有三种：CoO、Co2O3和Co3O4。

其中，CoO是一种黑色的粉末，具有磁性和半导体性质。

它可以用作催化剂、磁性材料和电池材料。

Co2O3是一种红色的粉末，具有良好的催化性能和电化学性能。

它可以用作催化剂、电池材料和染料。

Co3O4是一种黑色的粉末，具有良好的催化性能、电化学性能和磁性能。

它可以用作催化剂、电池材料、磁性材料和气敏材料。

钴的氧化物在催化剂领域有着广泛的应用。

它们可以用于氧化反应、加氢反应、脱氢反应、脱硫反应等多种反应。

例如，CoO可以用于加氢反应和脱硫反应；Co2O3可以用于氧化反应和脱氢反应；Co3O4可以用于氧化反应、加氢反应和脱硫反应。

此外，钴的氧化物还可以用于有机合成、环境保护等领域。

钴的氧化物在电池领域也有着广泛的应用。

它们可以用于锂离子电池、镍氢电池、锌空气电池等多种电池。

例如，CoO可以用于锂离子电池的正极材料；Co2O3可以用于镍氢电池的正极材料；Co3O4可以用于锌空气电池的正极材料。

此外，钴的氧化物还可以用于超级电容器、太阳能电池等领域。

钴的氧化物在磁性材料领域也有着广泛的应用。

它们可以用于硬磁材料、软磁材料、磁记录材料等多种材料。

例如，CoO可以用于硬磁材料；Co2O3可以用于软磁材料；Co3O4可以用于磁记录材料。

此外，钴的氧化物还可以用于磁性流体、磁性制冷等领域。

钴的氧化物是一类重要的化合物，它们在催化剂、电池、磁性材料等领域都有着广泛的应用。

随着科技的不断发展，钴的氧化物的应用前景将会更加广阔。

加氢裂化:加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力的温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。

它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。

加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品，又可以防止生成大量的焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱除，并使烯烃饱和。

加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特点。

基本信息英文名称：hydrocracking说明:在较高的压力的温度下[10-15兆帕（100-150大气压），400℃左右]，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。

它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时，同时伴随有烃类加氢反应。

加氢裂化的液体产品收率达98％以上，其质量也远较催化裂化高。

虽然加氢裂化有许多优点，但由于它是在高压下操作，条件较苛刻，需较多的合金钢材，耗氢较多，投资较高，故没有像催化裂化那样普遍应用。

化学反应烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度，取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件，主要发生的反应类型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。

①烷烃的加氢裂化反应。

在加氢裂化条件下，烷烃主要发生C-C键的断裂反应，以及生成的不饱和分子碎片的加氢反应，此外还可以发生异构化反应。

②环烷烃的加氢裂化反应。

加氢裂化过程中，环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质等因素的影响。

单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应；双环环烷烃和多环环烷烃首先异构化成五元环衍生物，然后再断链。

③烯烃的加氢裂化反应。

加氢裂化条件下，烯烃很容易加氢变成饱和烃，此外还会进行聚合和环化等反应。

化学元素介绍氢H原子序数1，元素名来源于希腊文，原意是“水素”。

氢是重要的工业原料，又是未来的能源。

氦He，原子序数2，原子量4.002602，为稀有气体的一种。

元素名来源于希腊文，原意是“太阳”。

氦是最不活泼的元素，基本上不形成什么化合物。

氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。

锂Li，原子序数3，原子量6.941，是最轻的碱金属元素。

元素名来源于希腊文，原意是“石头”。

锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。

锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。

锂在原子能工业中有重要用途。

值反应堆中可做热交换剂。

镁Mg，原子序数12，原子量24.305，为碱土金属中最轻的结构金属。

镁是航空工业的重要材料，镁合金用于制造飞机及森、发动机零件等；镁还用来制造照相和光学仪器等；镁及其合金的非结构应用也很广；镁作为一种强还原剂，还用于钛、锆、铍、铀和铪的生产中。

铝Al,原子序数13，原子量26.981539。

铝的应用极为广泛。

硅Si，原子序数14，原子量28.0855，元素名来源于拉丁文，原意是“燧石”。

超纯的单晶硅可作半导体材料。

粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金，常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。

磷P,原子序数15,原子量30.973762,元素名来自希腊文，原意是“发光物”。

磷用于磷肥。

磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等。

三聚磷酸盐用于合成洗涤剂。

氯Cl，原子序数17，原子量35.4527，元素名来源于希腊文，原意是“黄绿色”。

氯主要用于化学工业尤其是有机合成工业上，以生产塑料、合成橡胶、染料及其他化学制品或中间体，还用于漂白剂、消毒剂、合成药物等。

氯气具有毒性，每升大气中含有2.5毫克的氯气时，即可在几分钟内使人死亡。

钾Ka，原子序数19，原子量39.0983。

元素名来源于拉丁文，原意是“碱”。

含钾的化合物能使火焰呈现紫色。

钾盐是重要的肥料，是植物生长的三大营养元素之一。