分子筛催化剂及其催化作用.ppt
《分子筛催化剂及其催化作用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分子筛催化剂及其催化作用.ppt(30页珍藏版)》请在启牛文库网上搜索。
1、一、概述一、概述1、沸石:沸石:自然界存在的类似粘土的硅铝酸盐自然界存在的类似粘土的硅铝酸盐2、沸石特点:沸石特点:白色(通常)白色(通常)浅粉、棕红、黄色或绿色浅粉、棕红、黄色或绿色玻璃光泽,粒度玻璃光泽,粒度0.510m硬度:中等(硬度:中等(35)金刚石?金刚石?比重:比重:2.02.5第二节第二节分子筛催化剂及其催化作用分子筛催化剂及其催化作用由由SiO4和和AlO4四面体骨架共享氧原子而交联,四面体骨架共享氧原子而交联,形成多孔骨架结构形成多孔骨架结构孔道大小均一孔道大小均一无毒无味,无腐蚀性无毒无味,无腐蚀性不溶于水和有机溶剂,溶于强酸、强碱不溶于水和有机溶剂,溶于强酸、强碱沸石中
2、由于沸石中由于AlO4四面体有过剩负电荷,由四面体有过剩负电荷,由Na+、K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+离子中和离子中和沸石的孔有效直径由这些正离子大小和所在晶格沸石的孔有效直径由这些正离子大小和所在晶格的位置决定的位置决定4、分类分类立体笼形结构:菱沸石、方沸石立体笼形结构:菱沸石、方沸石层状结构:片沸石层状结构:片沸石纤维状结构:钠纤维状结构:钠沸石、钙沸石沸石、钙沸石 3、沸石存在形式沸石存在形式喷出岩、沉积岩、变质岩、热液矿床、近代温喷出岩、沉积岩、变质岩、热液矿床、近代温泉沉积中泉沉积中目前发现四十多种目前发现四十多种 人工合成结晶的硅铝酸盐。已有一百多种人工合成结晶的硅铝酸盐。
3、已有一百多种化学组成化学组成Mx/n(AlO2)x(SiO2)y zH2OM金属阳离子(人工合成分子筛一般为金属阳离子(人工合成分子筛一般为Na+)n金属阳离子价数金属阳离子价数x铝氧四面体的数目铝氧四面体的数目y硅氧四面体的数目硅氧四面体的数目 z水合水分子数水合水分子数5、分子筛分子筛M 2/nO Al2O3 xSiO2 yH2O硅铝比: SiO2/Al2O3 或 Si/Al的摩尔比常见形式常见形式A型、型、X型、型、Y型、型、M型、型、ZSM-5型等型等命名:命名:研究者发现所用符号研究者发现所用符号A型、型、X型、型、M型、型、ZSM-5型等型等离子交换,冠原型号所交换的离子元素离子交
4、换,冠原型号所交换的离子元素 CaA、HY、NH4Y等等化学组成标明交换度化学组成标明交换度Na12Al12Si12O4827H2OCa4Na8Al12Si12O4827H2OA型分子筛中,型分子筛中,33%Na被被Ca交换交换 在型号前冠以分子筛孔径大小。在型号前冠以分子筛孔径大小。4ANa12AL12Si12O4627H2O孔径孔径4 5A70%Na被被Ca交换交换孔径孔径53A70%Na被被K交换交换孔径孔径6 相应天然沸石矿物名称相应天然沸石矿物名称丝光沸石型分子筛(丝光沸石型分子筛(M型)型)八面沸石型分子筛(八面沸石型分子筛(X型、型、Y型)型)Si、Al被其它原子取代,前加取代原
5、子元素符被其它原子取代,前加取代原子元素符号和连字符号和连字符P-L型型:磷原子磷原子取代取代L型分子筛中部分型分子筛中部分SiK22(AlO2)34(SiO2)25(PO2)1342H2O1、五十年代五十年代沸石沸石q干燥剂:干燥剂:产品含水可脱到产品含水可脱到110ppmq净化剂:净化剂:天然气、裂解气脱天然气、裂解气脱H2S、CO2比硅胶净化度提高比硅胶净化度提高1020倍倍q烃类分离:烃类分离:脱蜡:脱蜡:异构烷中分离异构烷中分离正构烷正构烷从混合二甲苯中分离从混合二甲苯中分离对二甲苯对二甲苯(KBaY分子筛)分子筛)二、发展史二、发展史2、六十年代、六十年代人工合成工业催化剂人工合成
6、工业催化剂Y型分子筛:型分子筛:人工合成沸石分子筛人工合成沸石分子筛主要应用领域:主要应用领域:催化裂化、加氢裂化、催化重整、芳烃及烷烃催化裂化、加氢裂化、催化重整、芳烃及烷烃异构化、烷基化过程、歧化过程等异构化、烷基化过程、歧化过程等3、七十年代、七十年代工艺路线、产品质量改进工艺路线、产品质量改进ZSM5型高硅分子筛型高硅分子筛防结焦防结焦Si/Al高高达达50以以上上,为为交交叉叉通通道道,使使Cat更更具具有有选选择性及催化活性更强,抗毒化及产品选择更有利,提高择性及催化活性更强,抗毒化及产品选择更有利,提高反应速率。(改变工艺路线,采用一步合成等过程)反应速率。(改变工艺路线,采用一
7、步合成等过程)例:甲苯乙烯烷基化生产对甲乙苯的反应。例:甲苯乙烯烷基化生产对甲乙苯的反应。脱氢后甲基苯乙烯是优良的高分子材料脱氢后甲基苯乙烯是优良的高分子材料4、八十年代八十年代AlPO4磷酸铝分子筛磷酸铝分子筛第三代新型分子筛第三代新型分子筛在原有的在原有的Si、Al分子筛基础上又引入分子筛基础上又引入P元素元素已超过二百种骨架,二十四种不同结构(已鉴定出)已超过二百种骨架,二十四种不同结构(已鉴定出)性能特点:性能特点:为强吸水性,超过碳氢化合物为强吸水性,超过碳氢化合物做载体做载体与加氢组分一起使用,有利于重质油的深加工与加氢组分一起使用,有利于重质油的深加工5、九十年代以来、九十年代以
8、来ALPO4系列的开发及应用领域的研究系列的开发及应用领域的研究现有分子筛催化剂进一步改性现有分子筛催化剂进一步改性抗中毒、择型、抗磨损、防结焦、耐高温抗中毒、择型、抗磨损、防结焦、耐高温引入更多金属助剂,使其使用性能更广引入更多金属助剂,使其使用性能更广改进改进Cat,使其在石化行业有更高的选择性、活性,使其在石化行业有更高的选择性、活性开辟新的使用领域等开辟新的使用领域等 结构单元逐级堆砌而成结构单元逐级堆砌而成1、基本结构单元、基本结构单元以以Si和和Al原原子子为为中中心心的的正正四四面面体体(硅硅氧氧四四面面体和铝氧四面体)体和铝氧四面体)三、分子筛的结构特点三、分子筛的结构特点2、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分子筛 催化剂 及其 催化 作用