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化工催化剂种类繁多,应用极为广泛,同一反应甚至同一装置的不同催化剂的性能也差别很大,那么什么样的催化剂才是好的化工催化剂,化工催化剂又该怎样评价呢?
化工催化剂的稳定性包括对高温热的耐热稳定性,对摩擦、冲击、重力作用的机械稳定性和对毒物毒化作用的抗毒稳定性。
1) 耐热稳定性,一种良好的化工催化剂应能在反应温度的条件下,长期具有一定水平的活力。高温反应是比较常见的,然而大多数催化剂有自己的极限温度,这主要是高温容易引起催化剂活性组分的微晶烧结长大、晶格破坏或晶格缺陷减少。金属催化剂通常超过半熔温度就容易烧结。
2) 机械稳定性,机械稳定性高的催化剂能够受得住颗粒之间、颗粒与流体之间、颗粒与器壁之间的摩擦与碰击,且在运输、装填及自重负荷或反应条件改变等过程中能不破碎或没有明显的粉化,一般用抗压强度和粉化度来表示机械稳定性。
3) 抗毒稳定性,由于有害杂质(毒物)对催化剂的毒化作用,使催化剂的活性、选择性或寿命降低的现象称为催化剂中毒。一般来讲,毒物泛指硫化物H2S、COS、SO2、 CS2、RSH、R1SR2、噻吩、R1RRR2、RSO3H等,含磷、含砷、卤素化合物重金属化合物,金属有机化合物等;含氧化合物O2、CO2、CO、H2O等。对金属催化剂,前者会造成中毒,后者会造成暂时性(可逆)中毒。
催化剂的中毒现象可以粗略地解释为表面活性中心吸附了毒物或进一步转化为稳定的表面化合物,活性位被钝化或占据。
综上来看,选择一款的化工催化剂,价格不是的因素,催化剂具有高的活性及选择性,长的寿命才是更重要指标。
从炼油催化剂的发展现状及需求趋势入手,分析了用于催化裂化(FCC)、清洁汽柴油加氢、FCC原料预处理等催化剂新研究方向,指出提高催化剂的选择性和活性,改善原料的适应性,延长装置的运行周期等是炼油催化剂技术发展的主要方向。后从FCC及清洁汽柴油加氢对我国炼油工业的重要性、对企业效益的影响力,以及需要开发适于我国炼油企业特色的催化剂等方面,对我国炼油催化剂业务的发展提出了几点建议。
炼油工艺的改进对于成熟的炼油行业来说进展不会很大。但是,由于各炼厂的原料、产物和装置结构不同,对于采用针对性更强的催化剂以得到理想的产物或化工原料而言,选择适应性或选择性更好的催化剂,可以解决不同炼厂、不同装置的关键问题。
FCC装置因兼具多产汽油、化工原料等任务,对催化剂的要求多而繁杂,也因此FCC催化剂的升级换代未曾停息。其市场份额占到所有炼油催化剂的40%。我国已成为第二大炼油主体,FCC加工能力仅次于美国。作为炼厂主要的二次加工装置,其水平提高关乎企业的效益,适时开发低成本、针对性更强的FCC催化剂尤为重要。
催化在人类文明进步与世界经济发展中扮演着非常重要的角色。它能够以一种,绿色和经济的方式将原材料转变为具有高附加值的化工产品和燃料等,因而被广泛应用于能源,化工,食品,医药,电子等各个领域。目前,全世界90%以上的化学生产过程都离不开催化。毫不夸张地说,催化领域的每一次重大突破,都地改变了人类的生产与生活方式。
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