催化剂工业概论

工业催化概论

一·催化剂工业发展史

催化剂工业在19世纪末到20世纪初逐渐形成，化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多，为适应对工业催化剂的要求，逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。如生产制造硫酸、油脂加氢、合成氨、合成甲醇、费托合成、煤焦油高压加氢等过程用的催化剂，但这段时期多是自产自用。后来由于石油炼制工业、化学工业、环境保护等发展的需要，出现了专门生产、销售催化剂的工业组织。由于催化剂种类繁多，制造方法各异，服务行业不同，在催化剂工业中形成多种经营方式的企业。

催化剂生产组织包括：对原料的选择和质量控制，催化剂及其载体的制造，出厂前对催化剂特性评定，出厂后向客户提供技术服务。

催化剂种类繁多，主要有金属催化剂、金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸碱催化剂、络合催化剂、生物催化剂等，其制造方法也各异。催化剂工业中的主要产品种类有：石油炼制催化剂、石油化工催化剂（包括高分子合成中用的聚合催化剂）、无机化工催化剂(主要是制造氮肥和硫酸的催化剂)、环境保护催化剂等。

1萌芽时期（20世纪以前）

催化剂工业发展史与工业催化过程的开发及演变有密切关系。1740年英国医生J.沃德在伦敦附近建立了一座燃烧硫磺和硝石制硫酸的工厂，接着，1746年英国J.罗巴克建立了铅室反应器，生产过程中由硝石产生的氧化氮实际上是一种气态的催化剂，这是利用催化技术从事工业规模生产的开端。1831年P.菲利普斯获得二氧化硫在铂上氧化成三氧化硫的英国专利。19世纪60年代，开发了用氯化铜为催化剂使氯化氢进行氧化以制取氯气的迪肯过程。1875年德国人医`学教育网搜集整理E.雅各布在克罗伊茨纳赫建立了第一座生产发烟硫酸的接触法装置，并制造所需的铂催化剂，这是固体工业催化剂的先驱。铂是第一个工业催化剂，现在铂仍然是许多重要工业催化剂中的催化活性组分。19世纪，催化剂工业的产品品种少，都采用手工作坊的生产方式。由于催化剂在化工生产中的重要作用，自工业催化剂问世以来，其制造方法就被视为秘密。

2奠基时期（20世纪初）

在这一时期内，制成了一系列重要的金属催化剂，催化活性成分由金属扩大到氧化物，液体酸催化剂的使用规模扩大。制造者开始利用较为复杂的配方来开发和改善催化剂，并运用高度分散可提高催化活性的原理，设计出有关的制造技术，例如沉淀法、浸渍法、热熔融法、浸取法等，成为现代催化剂工业中的基础技术。催化剂载体的作用及其选择也受医`学教育网搜集整理到重视，选用的载体包括硅藻土、浮石、硅胶、氧化铝等。为了适应于大型固定床反应器的要求，在生产工艺中出现了成型技术，已有条状和锭状催化剂投入使用。这一时期已有较大的生产规模，但品种较为单一，除自产自用外，某些广泛使用的催化剂已作为商品进入市场。同时，工业实践的发展推动了催化理论的进展。1925年H.S.泰勒提出活性中心理论，这对以后制造技术的发展起了重要作用。

3发展方向

催化剂工业将随着石油炼制、化学工业、环境保护等有关行业的技术进步而发展。石油炼制工业迫切要求提高汽油辛烷值和进行渣油加工，催化剂工业针对这些要求将推出一些新型催化剂。化学工业要求发展适应原料变化、提高收率和节约能源的催化剂，其中从煤制造一氧化碳和氢气，再生产各种有机化工原料的新型催化剂正在发展。

二·工业催化专业的国际发展趋势及在我国的发展现状

1 工业催化研究发展的动态、趋势、方向

工业催化是理工结合的学科，以分子的化学反应动态学为基础，以控制化学反应方向、途径和速度的功能材料—催化剂和催化反应过程的研究和开发为主要内容，以实现高效的化学过程和资源的高效利用。现代化学工业建立在催化作用的基础上，催化技术已广泛应用于石油化工生产、污染控制及能源转换的工艺过程。【得来网收录】

据报道，美国国家科学院和国家科学技术委员会，将化学催化为化学学科优先发展的“三大领域”之一。国家发改委指出，节约型的产业结构，主要向低能源消耗、低物资消耗、低环境污染的方向发展。

研究开发高效多功能催化剂是目前世界石油化学工业界研究的主要方向，如，美国Union Carbide公司开发的氟化铬载体催化剂，用于低密度聚乙烯合成，节能达75％以上。采用高效多功能催化剂，往往在较少改变原有设备的情况下，就可使效益显著提高，如，日本三井石化公司与意大利共同开发的聚丙烯高效催化剂，其催化效率由原来的50～100倍，提高到30万倍，使蒸汽消耗量下降85％，电能消耗下降12％。

目前工业催化总体的发展趋势是：

(1)新型催化剂的研发与应用发展迅速

新型、高效催化剂的创制，是石油化学工业实现跨越式发展的基础。近几年来，国际上有关催化的研究中，近50％的工作围绕开发新型催化剂。此外，新型催化剂的开发与环境友好又密切相关，要求催化剂及催化技术要从源头消除污染。根据权威检索系统收录的研究论文数量，有关新型催化剂的报道自1990年至1999年至少增加了15倍，择形催化剂、均相络合催化剂、固体超强酸催化剂、膜催化剂、光学活性催化剂、纳米催化剂等各种新型催化材料已成为当前催化剂研究的热点。

(2)催化反应过程强化技术异军突起

充分发挥催化剂性能，必须依赖反应工程技术。随着学科间相互交叉、渗透，大量新技术应用于化学反应过程，催化反应过程强化技术应运而生，为工业催化及相关行业的发展带来了发展机遇。如反应—分离耦合产生了催化精馏技术，已在MTBE的工业生产中充分发挥了优势，短时间内，在全球范围内得到了广泛应用。

(3)催化剂制备共性技术及新型催化材料的开发得到高度重视

催化剂制备精细化是改进和提高催化剂性能的重要途径，而催化新材料则是催化剂更新换代和品种多样化的物质基础。新型催化剂和相应的催化工艺的出现，往往以催化新材料和精细化制备工艺为重要前提。自20世纪80年代以来，国际上在此方面的研究十分活跃，投入大量人力和物力从事研究开发。如，联合碳化公司的磷铝、磷硅铝、金属磷铝分子筛和铑催化体系的磷配体、飞马公司的ZSM分子筛、法国石油研究院的金属有机络合物、杜邦公司的白钨矿结构氧化物、海湾石油公司的层状硅酸盐和硅铝酸盐、英国石油公司的石墨插层化合物、埃克森公司的双、多金属簇团等。

2 国内工业催化的技术状况

自第一个五年计划至今，我国工业催化技术取得了可喜成绩，在催化技术及催化剂科研、生产与经营领域已初具规模，部分项目的研究开发已达到国际先进水平，石油化工的催化技术及催化剂产品的科研及生产已趋成熟，部分石油化工引进装置中，国产催化剂取代了进口催化剂，部分催化剂性能达到或超过了进口催化剂水平。

在化肥催化剂方面，国内围绕合成氨、硫酸、硝酸及合成气净化等关键技术，从单纯依靠引进，到消化吸收，现已发展到生产20多个品种、100多个牌号的化肥催化剂，基本满足了化肥生产的需要，并有部分出口，如高温变换催化剂、氨合成催化剂、低温变换催化剂等，均处于国际先进水平。目前国内在贵金属氨合成催化剂、稀土变换催化剂、纳米氧化铁催化剂、燃料电池催化剂方面的研究亦和世界同步。

在催化剂加氢技术方面，我国起步较晚，但发展迅速。近几年来，催化加氢技术在精细化学品生产中得到广泛使用，在芳胺产品生产中正逐步取代落后工艺。在催化剂研究上，主要是引进技术，还要加强催化剂的改性研究，提高催化剂的选择性和使用寿命，加强催化剂在强化传质、增加反应速度等方面的研究及催化加氢工程化研究。

目前，我国部分催化剂仍不能全部自给，每年还需部分进口，催化剂更新换代较慢，总体与发达国家相比仍有一定差距，基础研究水平不高，创新不足，仿制过多，知识产权不明晰，同时还存在投入不足，配套工艺设备技术落后等问题。突出表现在以下几个方面：

(1)知识产权面临严峻挑战

从催化剂的市场来看，我国已成为国际上较大的催化剂买方市场。国外大公司在争夺我国催化剂销售市场的同时，在国内申请了大量专利，抢占国内催化剂的技术市场。据统计，自1985年4月我国实施专利法以来，国外公司共在我国申请专利逾12万件，超过专利申请总量的15％，特别是与催化剂相关的专利比例很高，约占64％。大批受到专利保护的外国技术对今后发展中国自主知识产权技术形成了严峻的合围态势。

(2)各领域的催化剂发展不平衡

从催化剂的研制开发情况分析，虽然我国已摆脱模仿阶段，具备了大范围开展自主创新的条件，但不同领域和行业的发展极不平衡。在涉及面广的新领域用催化剂，如高附加值精细化学品合成用催化剂、清洁生产和环保用催化剂等的创新工作还很薄弱，发展相对缓慢，诸多化学合成仍在沿用古老的传统工艺，生产水平低下，能源和资源消耗严重。

(3)科技成果产业化工作薄弱

我国在催化领域的基础研究工作发展较快，并在催化剂表征和基础研究方面已达到国际同期先进水平。但是，由于资金缺乏以及企业风险承担能力等原因，科技成果的产业化率十分低下，研究开发的许多催化剂目前尚停留在试验阶段，亟待工业化。

(4)催化新材料的制备技术存在较大差距

随着各种工业过程对催化剂性能的要求日益提高，有关催化剂制备的共性技术受到普遍关注，特别是新型催化材料的开发、催化剂的分子结构设计、催化剂精细加工、催化剂表征技术等发展迅速，如：纳米材料、固体酸碱、功能性微孔和介孔材料、无机—有机复合材料、离子液体等，其制备技术正在向结构设计和控制的层次发展，与发达国家相比，我国在此方面的研究工作起步较晚，差距较大。

我国政府和行业主管部门已充分认识到催化在石油化学工业中的战略地位，十分重视催化研究，并进行了中长期研究开发战略部署，将一批基础研究项目列入了国家“八五”和“九五”的重点科技攻关计划项目。

3世界催化剂工业

据1983年《化学周报》对美国、西欧各国56家催化剂厂商的调查，所生产的催化剂共有：烷基化、克劳斯硫磺回收、一氧化碳和氢气的有机合成、一氧化碳变换、裂化、脱烷基、脱水、脱氢、脱金属、脱氮、脱氧、脱硫、酶、气体脱硫脱氯、加氢、加氢处理、甲烷化、氧化和氨化氧化、聚合、重整、烃类蒸汽转化等催化剂共23类。其中只生产一类催化剂的有12家，这些工厂专业性强，如有的厂家专门生产聚烯烃和聚合催化剂，或专营石油炼制的催化裂化催化剂，或专营酶催化剂等。而有些工厂主要生产石油炼制所用的催化裂化、催化重整、加氢精制等催化剂，或化肥工业所需的烃类蒸汽转化、一氧化碳变换、甲烷化等催化剂。有的公司以生产催化裂化催化剂著称，产量达十几万吨，还生产汽车排气净化催化剂等。有的公司以生产各种加氢精制催化剂为特色，还生产烯烃聚合、贵金属催化剂等。多数催化剂工厂也销售载体,并接受委托生产催化剂,但也有专门生产载体或催化剂制备中特殊化工原料的工厂。有的工厂还专门从事再生催化剂（见催化剂再生）或回收贵金属。为了保护技术秘密，有的公司专设工厂生产自己发展的催化工艺中所用的催化剂，在用户购买工艺技术转让权后，才供应催化剂。也有的公司生产催化剂自用，不销售。

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1、1976年国际纯粹及应用化学协会分布的催化作用的定义是什么？要求深刻理解其含义。答:催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象。 2、什么是催化剂的基本特征？ 答:(1)催化剂能加速化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量。 (2)催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。 (3)催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 (4)催化剂只能改变化学反应的速率，催化剂只能改变(或接近)这一极限所需要的时间，而不能改变这一极限的大小。 (5)催化剂不改变化学平衡，意味对正方向有效的催化剂，对反方向也有效。(对于任一可逆反应，催化剂既能正反应，也能同样程度地加速逆反应，这样才能使其化学平衡常数保持不变，因此某催化剂如果是某可逆反应的正反应的催化剂，必然也是其逆反应的催化剂。) (6)寿命(催化剂的使用期限是有限的)。 3、根据聚集状态，如何对催化剂进行分类？答:(气体)、(液体)、(固体)。 4、按工艺和工程特点如何对催化剂进行分类？ 答:多相固体催化剂、均相催化剂和酶催化剂三类。 5、主催化剂的定义是什么？ 答:主催化剂是起催化作用的根本性物质。没有它，就不存在催化作用。 6、共催化剂的定义是什么？ 答:共催化剂是和主催化剂同时起作用的组分。 7、助催化剂的定义是什么？ 答:助催化剂是催化剂中具有提高主催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性机械强度和寿命等性能的组分。虽然助催化剂本身并无活性，但只要在催化剂中添加少量助催化剂，即可明显达到催化剂性能的目的。 8、助催化剂可分为哪几类？ 答:(1)结构助催化剂(2)电子助催化剂(3)晶格缺陷助催化剂。 9、载体的定义是什么？(了解) 答:载体是固体催化剂所特有的组分，起增大表面积、提高耐热性和机械强度的作用，有时还能担当共催化剂或助催化剂角色载体是活性组分的分散剂、胶粘剂或支载物。 10、催化剂为什么具有催化剂活性？ 答:是由于催化剂能降低化学反应的活化能；而它之所以能够降低活化能，则又是由于催化剂的存在下，改变了非催化剂反应的历程。 11、写出沉淀法的一般操作步骤。 答:沉淀法的一般操作是在搅拌的情况下把碱性物质(沉淀剂)加入金属盐类的水溶液中，再将生成的沉淀物洗涤、过滤、干燥和焙烧，制造出所需的催化剂粉末状前驱物。 12、单组分沉淀法用途是什么？(了解) 答:可以用来制备非贵金属的单组分催化剂或载体。 13、共沉淀法的用途是什么？ 答:常用来制备高含量的多组分催化剂或催化剂载体。 14、选择沉淀剂有何原则？ 答:(1)使用易分解挥发的沉淀剂。(2)沉淀物必须便于过滤和洗涤。(3)沉淀剂的溶解度要大，溶解度大的沉淀剂，可能被沉淀物吸附的量较少，洗涤脱除残余沉淀剂等也较快。(4)沉淀物的溶解度应很小，沉淀反应愈完全，原料消耗愈少。(5)沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染。

1第一章工业催化剂概述

第一章工业催化剂概述 1.催化剂在经济上的地位和作用 2.催化工业的形成和发展 3.催化剂市场 4.若干术语和基本概念 1.催化剂在经济上的地位和作用 A．催化剂是化学工业的基石。据统计，现有90%以上的化工过程是采用催化剂进行生产的。借助于催化剂生产的产品总值在全世界工业生产总值中约占18%，仅低于机械产品的总值。 B．提高社会生产水平(合成氨、合成材料、生物化工) 合成氨：亚洲在世界上的产量最高，其中，中国是第一大生产和消费国； 合成材料：树脂，塑料；合成纤维；合成橡胶； 树脂，塑料；产量最大的通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯；热塑性树脂，塑料总产量已与赶超钢铁的产量。 生物化工：酶化工，最古老的化学工业，酿酒、制药，（Only，Cobbut，青霉素） 生物汽油：发酵法生产乙醇，掺入汽油约10％； 生物柴油：大豆油、蓖麻油等掺入柴油中。 C．扩大资源利用范围（C1化工、煤、石油）

C1：含一个碳的小分子；可生产合成燃料（F-T合成）；生产三烯（乙烯，丙烯，丁二烯）；生产三苯（苯、甲苯、二甲苯）；构成化学物质的使用循环。 煤：传统用处，燃料，化工原料（汽化干馏得到，成本高，不纯）；现石油危机，重提化工利用，汽化，液化等。 石油：催化裂化，重要的行业革新；催化重整，开辟制苯途径；60年代，全面取代煤。 燃料添加剂：四乙基铅、甲基叔丁基醚、二甲醚。 D．提取制造重要物质（精细化工） 精细化工产品：批量小，附加值高，技术含量高，针对性强。 催化剂本身是一种精细化工产品； E．满足社会各方面需要（衣、食、住、行、环保、国防） 2.催化工业的形成和发展 A. 二十世纪以前（萌芽时期）；最早工业化催化剂：硫酸催化剂：NO2 SO2 SO3 Cat：NO2 后1879年用Pt催化剂，现用V2O5-K2SO4/硅藻土 B. 二十世纪初（奠基时期） 1913年：合成氨Fe Cat； 15年：氨氧化制硝酸Pt网Cat； C. 二十世纪初30～60年代（大发展时期） 36年：催化裂化催化剂：SiO2-Al2O3； 38年：Ficher-Tropsch合成，Fe,Co,Ni催化剂； 49年：催化重整催化剂：Pt-Re/Al2O3； 53年：乙烯聚合催化剂：Ziggler-Natte TiCl4-Al(C2H5)3 60年代：均相络合催化剂；分子筛催化剂。 D. 二十世纪初70年代以后（成熟时期） 78年：甲醇制汽油，甲醇芳构化，ZSM-5分子筛； 甲醇羰基化RhI2(CO)2；

催化概论

纳米尺度催化材料1 纳米尺度催化材料1 催化概论 ? 作用：改变热力学上允许的化学反应的速率，决定反应途径（机理）。 ? 分类：均相催化和非均相催化。 ? 均相催化(homogeneous catalysis)：催化剂和反应物处于均匀的气相或液相中进行反应。 ? 非均相催化(heterogeneous catalysis)：催化剂和反应物在不同的相中。如多相催化，催化剂为固体颗粒，反应物为气相或液相，反应在催化剂表面进行。 ? 反应速率与催化剂的比表面积、电子结构、缺陷等因素密切相关。 ? 催化剂的三要素：活性(activity)、选择性(selectivity)、寿命(lifetime)。纳米催化(nanocatalysis) ? 在乙烯加氢转变为乙烷的反应中，当加入超细的铂颗粒作催化剂时，反应温度可从600℃减低至20℃（室温），对工业生产降低能耗具有重大的经济效益。 ? 催化是纳米超微粒子在化学化工领域应用的一个重要领域。利用纳米粒子的高比表面积与高活性可以显著增加催化效率，国际上已把纳米催化剂作为第四代催化剂进行研究和开发。它在燃料化学，催化化学中起着十分重要的作用。普通纳米催化剂的性质及其应用 ? 作为催化剂，首先就会考虑纳米颗粒的巨大表面积和表面原子占很大比例这些特点。近年来也确有不少人研制出了催化活性很高的纳米催化剂尤其是一些配体稳定化的金属纳米颗粒，其稳定性很好，可用于均相催化，还具有便于回收的优点，因此可能具有应用前景。纳米尺度催化材料纳米尺度材料表面效应 ? 纳米材料表现出的独特的力学、光学、电学、磁学以及催化性能。这些特殊性能取决于下述基本结构特点： ? (a)超细粒子及其粒度分布(<100nm)； ? ? (b)化学组成； (c)界面的存在，特别是晶粒间界、多相界面或表面； ? (d)各组分间的相互作用。纳米尺度材料表面效应 ? 纳米尺度材料的外观形貌表现为微球形纳来尺度材料的分散与烧结现象 ? 纳米材料表面发达，表面原子比例很高，因而表面效应十分明显。同样，发达的表面效应又给纳米材料的合成与应用带来很多的问题，比如在纳米尺度材料的合成过程中，由于纳米超细粒子的表面十分发达，表面张力很高，热力学上更趋向于团聚，使其颗粒长大，因而如何有效分散纳米超细粒子就成为合成与制备过程的关键步骤之一。过渡金属超细粒子催化剂在高温条件使用时均存在不同程度的烧结现象，造成催化剂失活如图2—5 图2—6 纳米尺寸材料的吸附特性 ? 吸附是发生在多相界面的一种基本过程。对于多相催化剂来羽说，就是气相或液相的分子与固体催化剂表面进行作用，而停留在眉固体催化剂表面的现象。包括：物理吸附，化学吸附物理吸附：吸附剂与吸附相之间是以范德华力作用，结合较弱。同时，范德华力作用可使其形成多层吸附。化学吸附：吸附剂与吸附相之间则是以化学键结合，更为稳定。只能形成单层吸附。纳米尺度材料的表面效应 ? 在多相催化领域，表面特性是最关键的指标之一，因为它提供了催化反应所需要的场所。表面实际上是指固体或液体体相结构被终止的界面。因此，表面不一定是固体或液体的最顶层，而是顶端的好几层厚度范围。由于表面提供厂催化反应所需要的场所，因此对于绝大多数催化转化来说，高的表面更有利于反应，因而总是趋向于使用高表面的催化剂。一般地，提高催化剂的表面，有两种途径：一是减小催化剂的粒度，甚

催化剂总结

《现代生物工程技术导论》课程论文 论文名称：催化剂的作用机理的探究,制备和前景 姓名：熊威 学号： 0910440219 专业：化工 班级： 09-2 指导老师：张玉秀 完成时间： 2012.10.15

一.思路来源： 1.催化剂的重要性：催化剂的加入，能按人的意愿控制反应的快慢，产物的生成和反应的终点，因此可以提高效率效益，节约能源，保护环境，对可持续发展有着战略意义。 2.催化剂的制备特点：由于反应的多样性和催化剂的专一性，目前我所能知道的催化剂的制备工艺很复杂，表现在（1）反应多样性决定催化剂的分类：均相催化剂均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。多相催化剂多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等。生物催化剂生物催化剂主要就是一些生物酶如α-淀粉酶、纤维素酶等。（2）制备方法：机械混合法沉淀法浸渍法喷雾蒸干法热熔融法浸溶法离子交换法和发展中的新方法此处可以想见各种催化剂的分类与反应物和生成物的物态和条件有关，不明白的是，各种方法细节关注那些物理和化学性质，各个浅谈。 机械混合法 将两种以上的物质加入混合设备内混合。此法简单易行，例如转化-吸收型脱硫剂的制造，是将活性组分（如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌）与少量粘结剂(如氧化镁、氧化钙)的粉料计量连续加入一个可调节转速和倾斜度的转盘中，同时喷入计量的水。粉料滚动混合粘结，形成均匀直径的球体，此球体再经干燥、焙烧即为成品。乙苯脱氢制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化剂，是由氧化铁、铬酸钾等固体粉末混

中国工业催化剂常规分类

中国工业催化剂常规分类 一、化肥催化剂（Catalysts for fertilizer manufacture） 一）脱毒剂（Purification agent） 1．活性炭脱硫剂（Active carbon desulfurizer） 2．加氢转化脱硫催化剂（Hydrodesulfurization Catalyst） 3．氧化锌脱硫剂（Zinc oxide sulfur absorbent） 4．脱氯剂（Dechlorinate agent） 5．转化吸收脱硫剂（Converted-absoubed desulfurizer） a．氧化铁脱硫剂（Iron ozide desulfurizer） b．铁锰脱硫剂（Iron -Nanganese oxide desulfurizer） c．羰基硫水解催化剂（Carbonyl Sulfide hydrolysis） 6．脱氧剂（Deoxidezer） 7．脱砷剂（Hydrodearsenic Catalyst） 二）转化催化剂（Reforming Catalyst） 1．天然气一段转化催化剂（Nature gas primary reforming catalyst） 2．二段转化催化剂（Secondary reforming catalyst） 3．炼厂气转化催化剂（Refinery gas steam reforming catalyst） 4．轻油转化催化剂（Naphtha steam reforming catalyst） 三）变换催化剂（CO shift catalyst） 1．中温变换催化剂（High temperature CO shift catalyst） 2．低温变换催化剂（Low temperature CO shift catalyst） 3．宽温耐硫变换催化剂（Sulfur tolerant shift catalyst） 四）甲烷化催化剂（Methanation catalyst） 1．甲烷化催化剂（Methanation Catalyst） 2．城市煤气甲烷化催化剂（Town gas methanation Catalyst） 五）氨合成催化剂（Ammonia synthesis Catalyst） 1．氨合成催化剂（Ammonia synthesis catalyst） 2．低温氨合成催化剂（Low temperature ammonia synthesis catalyst） 3．氨分解催化剂（Ammonia decomposition catalyst） 六）甲醇催化剂（Methanol Catalyst） 1．高压甲醇合成催化剂（High pressure methanol synthesis catalyst） 2．联醇催化剂（Combined methanol synthesis catalyst） 3．低压甲醇合成催化剂（Low pressure methanol synthesis catalyst） 4．燃料甲醇合成催化剂（Fuel methanol synthesis catalyst） 5．低碳混合醇合成催化剂（mixture of lower alcohols synthesis catalyst） 七）制酸催化剂（Acid manufacture catalyst） 1．硫酸生产用钒催化剂（Vanadium catalyst for manufacture of sulfuric acid）2．硝酸生产用铂网催化剂（Platinum ganze catalyst for manufacture） 3．非铂氨氧化催化剂（Non-platinum catalyst for ammonia oxidation） 4．铂捕集网（platinum catch gamze） 5．硝酸尾气处理催化剂（Treated catalyst for tail gas from nitric acid plant）八）制氮催化剂（Nitrogen manufacture catalyst） 1．一段制氮催化剂（First stage catalyst for ammonia combined） 2．二段制氮催化剂（Second stage catalyst for nitrogen manufacture）

西交《催化剂工程》期末复习题

(单选题)1.催化剂失活的原因不包括下列哪项（）。 A: 玷污 B: 中毒 C: 变形 D: 积碳 正确答案: C (单选题)2.催化剂类型和牌号的选择的原则：催化剂的（）要与催化反应器的结构和操作工艺条件相适应，相匹配 A: 性能特长 B: 外观 C: 抗压性 D: 分子结构 正确答案: A (单选题)3.在稳定地工业装置上以小口径侧线引出部分工艺气体，至催化剂测流反应器，进行评价实验。反应后（）称为工业装置测流实验。 A: 气体返回原工业装置主流工艺气中继续使用 B: 直接废弃 C: 回收利用但不能用于原工业装置主流工艺气中 D: 洗涤之后再使用 正确答案: A (单选题)4.配合物催化剂的通式可以写成（） A: MnL B: MLn C: MnLm D: M2Ln 正确答案: B (单选题)5.抗压碎和（）是催化剂机械强度的测试方法 A: 抗磨损性能评价 B: 抗拉性 C: 延展性 D: 韧性 正确答案: A (单选题)6.配合物催化剂的通式可以写成（）。 A: MnL

B: MLn C: MnLm D: M2Ln 正确答案: B (单选题)7.催化剂寿命的三阶段正确顺序为（） A: 成熟、衰老、稳定 B: 衰老、成熟、稳定 C: 成熟、稳定、衰老 D: 衰老、稳定、成熟 正确答案: C (单选题)8.催化剂中毒的分类包括（） A: 暂时性的中毒 B: 永久性中毒 C: 暂时性的中毒和永久性中毒 D: 局部性中毒 正确答案: C (单选题)9.活化的逆操作是（）。 A: 钝化 B: 烧结 C: 积碳 D: 中毒 正确答案: A (单选题)10.转化率、选择性、收率三者的关系（） A: 收率=转化率*选择性 B: 收率=转化率/选择性 C: 收率=转化率+选择性 D: 收率=转化率-选择性 正确答案: A (单选题)11.金属键类型的催化剂属于以（）分类的催化剂A: 离子键 B: 配位键 C: 化学键 D: 氢键

催化剂工程考试

1催化剂的概念、特征与活性的衡量，表示方法，典型催化剂如双功能重整催化剂的组分和作用等；双功能重整催化剂中脱氢功能由金属元素提供，异构化反应功能由卤素提供。催化剂是可以改变化学反应速度，而不改变反应的标准自由焓变化的一类物质。.催化剂是不能改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显消耗的化学物质。特征：通过改变反应历程改变反应速度,能减小活化吉布斯自由能，提高反应速度;只能加速反应趋于平衡，不能改变平衡的位置;只能加速热力学上可以进行的反应;对加速反应具有选择性活性衡量：转化率是常用的比较催化剂活性的量。转化率越高，催化剂的活性越大。在用转化率比较活性时，要求反应温度、压力、原料气浓度和停留时间都相同。转换频率：指单位时间内每个催化活性中心上发生反应的次数，作为真正催化活性的一个基本度量。催化剂的表示方法1、用“/” 来区分载体与活性组分如：Ru/Al2O32、用“-”来区分各活性组分及助剂Pt-Sn/Al2O3双功能催化剂其催化过程包含了两种或两种以上不同反应机理，催化剂也具有不同类型的活性位。例如，催化重整的Pt/A12O3催化剂，Pt属于氧化还原机理类型，A12O3属于酸碱催化机理类型。重整催化剂重整催化剂具备脱氢和裂化、异构化两种活性功能。一般由一些金属元素提供环烷烃脱氢生成芳烃、烷烃脱氢生成烯烃等脱氢反应功能，也叫金属功能；由卤素提供烯烃环化、五员环异构等异构化反应功能，也叫酸性功能。如何保证这两种功能得到适当的配合是制备重整催化剂和实际生产操作的一个重要问题。 2催化剂的反应性能和比活性等概念，活性评价参数的选择等；催化剂的宏观结构包括哪些研究内容；工业过程中优先选用多相催化剂的原因反应性能：催化剂的活性，选择性，稳定性。比活性：对于固体催化剂，与催化剂单位面积相对应的活性称为比活性a=k/S k为催化剂反应速度常数，s为表面积或活性表面积。催化剂的比活性只取决于它的化学组成与结构，而与其表面大小无关。因此催化研究中常采用比活性评选催化剂。固体催化剂包括：主催化剂（活性成分），共催化剂（同时起催化作用，缺一不可），助催化剂（结构型调变型扩散型毒化型），载体（分散作用稳定化作用支撑作用传热和稀释作用助催化作用） 工业过程中优先选用多相催化剂的原因：可以在严格的反应条件和高温下进行、应用范围较宽、催化剂的稳定性较高、催化剂循环使用过程简单。 3金属的晶体结构、分散度的概念；金属催化剂的2 种失活机理；环境友好催化剂及其典型应用实例；金属的晶体结构包括（面心立方晶格、体心立方晶格和六方密堆晶格）分散度：指催化剂表面上暴露出的活性组分的原子数占该组分在催化剂中原子总数的比例金属催化剂的2种失活机理：（1）催化剂的结焦，轻质C5馏分中含有共轭二烯烃和炔烃等结焦前驱体，反应时容易经聚合及脱氢反应而结焦，结焦物覆盖在催化剂表面和沉积在孔道内，降低催化剂的活性。（2）硫中毒，原料中的硫与催化剂活性金属作用生成没有加氢活性的硫化物，使催化剂活性部分损失。实例：汽车尾气净化催化剂中主要用于CO和烃氧化的金属组分是Pt和Pd,，用于NOX还原的金属组分是Rh和Pd、晶体缺陷、Schottky 缺陷等 4机理选择性：不同催化剂对特定的反应体系有选择性扩散选择性：催化剂因催化剂结构不同导致选择性本征选择性表观选择性本征选择性：用真实反应速率常数比表示的选择性因素表观选择性：用表观速率常数比表示的选择性因素。（选择性S =已转化目标产物的主要反应物摩尔数/已转化的主要物料的总摩尔数产率=选择性*转化率s=k1/k2） 5催化反应的分类均相催化反应（指反应物和催化剂居于同一相态中的反应）（二氧化硫+氧气在氮氧化物催化下生成三氧化硫）多相催化反应（指反应物和催化剂居于不同相态的反应。）（酸催化的烯烃聚合）酶催化反应（同时具有均相和非均相反应的性质）既可以看成是反应物与酶形成了中间化合物，也可以看成是在酶的表面上首先吸附了反应物，然后再进行反应。例如尿素酶催化尿素，使之水解为氨和二氧化碳。 6工业催化剂的衡量指标；催化剂的强度和提高措施等；催化剂的稳定性的含义等工业催化剂性能的评价指标:活性、选择性、寿命、价格、环保性能固定床催化剂用抗压碎强度衡量，流化床催化剂用磨损强度衡量。抗压碎强度的测定：将单个催化剂颗粒置于特定活塞芯下，逐渐加压至颗粒破碎，活塞芯所加压力。需据颗粒形状分别进行侧向和轴向测试。 磨损强度的测定：模仿流化床气流条件测定。将一定量催化剂装入流化塔内，从塔底送入净化空气，催化剂在塔内流化一定时间后，测磨损后剩余催化剂的量，将其除以初始装入催化剂的量，得磨损强度。催化剂稳定性：化学稳定性耐热稳定性抗毒稳定性（对有害杂质毒化的抵抗能力）机械稳定性（抵抗摩擦、冲击、重压、温度等引起的种种应力的程度） 7分子筛的概念及微孔分子筛、介孔分子筛和大孔分子筛的划分；沸石的概念及其结构的修饰方法分子筛：因孔道均匀，其孔径与一般分子大小相当而得名，如天然或合成沸石、炭分子筛、微孔玻璃、某些有机高聚物和无机薄膜等。2nm以下为微孔，具有规则的微孔孔道结构的物质称微孔化合物或分子筛；孔道在2-50nm之间称介孔，具有有序介孔孔道结构的物质称介孔材料；孔道尺寸大于50nm属于大孔。沸石具有铝硅酸盐所搭建的四面体骨架结构，按照一定规律作周期性的三维排列。四面体中心有一个Si或Al原子，化学通式：Me x/n[(AlO2)x(SiO2)y]·mH2O其中，x,y表示Al和Si原子数目，Me是金属阳离子，n是金属离子的价态，m是水分子数目，括号内是晶体的单位晶胞。沸石分子筛硅铝比为1-5。硅铝比对骨架催化性能的影响:硅铝比高主要表现在抗热、抗水蒸气、抗酸能力强。在分子筛的晶体结构中，硅铝比增加后，相邻两个铝原子间的距离就增加，相应地，阳离子密度就减小，就减小了阳离子的电场屏蔽作用，从而加强了静电。因此在正碳离子型反应中，分子筛的催化活性在一定铝硅比范围内随铝硅比的增加而上升。8分子筛的择形催化及其分类催化选择性主要取决于分子筛的孔径和相关分子的相对大小,该情况称择形催化。可能原因：一种是由空腔中参与反应的分子的扩散系数差别引起的质量传递选择性，另一种是催化反应过渡态空间限制引起的过渡态选择性，称之“窗口”效应 分子筛的择形催化可分为反应物择形、过渡态择形和产物择形三种形式。（1）反应物择形催化：反应中起反应的分子因为几何结构或分子链长度而不能扩散进入分子筛空腔中，无法利用其内表面发生反应时，只有线度小于其内孔径的分子才能进入其中进行催化反应。（2）过渡态（中间产物）择形催化按过渡态理论，某些反应的反应物或产物分子都不受到孔口大小择形作用，但其中间需经历的过渡态却要求有足够的内孔尺寸或笼空腔，否则反应将无法进行,即过渡态择形。这种情况下，晶穴起到了几何学抑制作用，即择形，其他情况都主要是晶孔择形。（3）产物择形催化指反应生成的产物分子大小相对于分子筛催化剂的孔径太大，而不能从分子筛的内孔窗口扩散出来。 9物理吸附和化学吸附态的区别；化学吸附态及其研究对催化作用的意义。物理吸附的特点：没有选择性，可以多层吸附，吸附前后，被吸附分子变化不大，吸附过程类似于凝聚（由电介质促成的聚集）和液化过程。化学吸附的特点：有选择性，只能单层吸附，吸附过程中有电子共享或电子转移，有化学键的变化电子云重新分布，分子结构的变化。物理吸附与化学吸附的区别:物理吸附由表面质点和吸附分子间的分子力引起。具体地是由静电力、诱导力、色散力等三种范德华力。物理吸附就好像蒸汽的液化只是液化发生在固体表面上罢了，不能对分子起到活化作用。非极性分子无偶极，但由于电子的运动，瞬间电子的位置使得原子核外的电荷分布对称性发生畸变，正负电荷重心发生瞬时不重合，因而产生瞬时偶极。色散力是非极性分子间因瞬时偶极作用而引起的一种分子间力。应用：测表面积和孔径分布。化学吸附由催化剂表面质点吸附分子间的化学键力引起，如同化学反应一样，而两者之间发生电子转移并形成离子型、共价型、自由基型、络合型等新的化学键。吸附分子往往会解离成原子、基团或离子。这种吸附粒子具有比原来的分子较强的化学吸附能力。因此，化学吸附是多相催化的必经步骤。应用：测活性表面积、测催化剂的金属分散度、测催化剂的酸性质、解释动力学等。化学吸附态：指分子或原子在固体催化剂表面进行化学吸附时的化学状态、电子结构及几何构型。化学吸附态及吸附物种的确定是多相催化研究的主要内容。意义：化学吸附态决定产物，反应物在催化剂表面上的不同吸附态，对形成不同的最终产物起着非常重要的作用。 10催化剂的织构性质；各种多孔催化剂吸附等温线的识别，滞后环的含义和产生原因等。催化剂孔结构：固体催化剂是具有发达孔隙结构的颗粒集合体，其孔结构不同，反应物在孔中的扩散情况和表面利用率都会发生变化，从而影响反应速度。孔结构对催化剂的选择性、寿命、机械强度和耐热等都有很大影响。因此，研究孔结构对改进催化剂、提高活性和选择性具有重要的意义。孔的类型：交联孔通孔闭孔盲孔。催化剂的孔体积或孔容，是催化剂内所有细孔体积的总和。每克催化剂颗粒内所有的体积总和称为比孔体积，或比孔容，以Vg表示。孔隙率:催化剂内孔的体积与颗粒总体积的比.孔分布测定方法：气体吸附法：可以测定半径小于20-30nm的中孔孔径分布和大于0.3nm微孔孔径分布；压汞法：测大孔孔径分布和孔径4nm以上的中孔孔径分部。I型等温线（Langmuir等温线）对含微孔的活性炭、硅胶和沸石等材料很常见的，对非孔性吸附剂较少见。单层可逆吸附过程，在2.5nm以下微孔吸附剂上的吸附等温线属于这种类型。II型等温线（s型等温线〕与IV型等温线一样，在低P/P0区都有拐点B，拐点B相当于单分子层吸附的完成。常称S型等温线，在自由表面和大孔固体（>50nm）的准自由表面上发生的多分子层可逆吸附过程。在低P/P0区曲线凸向上或向下，反映了吸附质与吸附剂相互作用的强或弱。III型等温线在整个压力范围内凸向下，曲线没有拐点B；较少见，是非孔或大孔材料的多分子层吸附, 吸附剂和吸附质相互作用很弱。吸附质对固体不浸润时的吸附，如水在石墨上的吸附。IV型等温线开始部分即低P/P0区，与II型等温线类似凸向上。在较高P/P0区，吸附明显增加，可能是发生了毛细管凝聚的结果。可能观察到滞后现象,即在脱附时得到的等温线与吸附时得到的等温线不重合。中孔（2-50 nm）固体最普遍出现的吸附行为，多数工业催化剂属于这种类型。V型等温线有吸附质与吸附剂之间作用微弱的特点，在高压区又表现出有孔填充。很少遇到，而且难以解释。滞后环：在多孔催化剂上吸附等温线常常存在所谓滞后环，IV型的等温线。即吸附等温线和脱附等温线中有一段不重叠，形成一个环。此区域内，在相等的压力下脱附时的吸附量总大于吸附时的吸附量。滞后环解释：吸附由孔壁的多分子层吸附和孔中凝聚两种因素产生，而脱附则仅由毛细管解凝聚而引起。就是说吸附时首先发生多分子层吸附，只有当孔壁上的吸附层达到足够厚时才能发生凝聚现象，而脱附时则仅发生毛细管中的液面上的蒸发。 11 多相催化反应本征动力学和宏观动力学的含义，内扩散和外扩散的概念及其消除方法；本征动力学又称微观动力学（Microkinetics），只涉及化学反应本身的速率与反应组分浓度、温度、催化剂和溶剂种类的影响。宏观动力学：还包括物理过程对催化反应的影响。内扩散: 反应物分子从颗粒外表面扩散进入到颗粒孔隙内部，或者产物分子从孔隙内部扩散到颗粒外表面的过程，称为内扩散。外扩散: 反应物分子从流体体相通过附在气、固边界层的静止气膜（或液膜）达到颗粒外表面，或者产物分子从颗粒外表面通过静止层进入流体体相的过程，称为外扩散。内扩散阻力：催化剂颗粒空隙内径和长度.消除方法：减小催化剂颗粒大小，增大催化剂空隙直径外扩散阻力：气固（或液固）边界的静止层消除方法：提高空速，改变催化剂装填高度，保证转化率不随反应物的流量改变。做本征动力学（Intrinsical kinetics）要消除内外扩散，做宏观动力学要考虑内外扩散。 12水热法的概念及其分类、典型的水热制备过程等。水热技术是在密闭的高压釜里，采用水溶液作为反应介质，通过对反应容器加热，创造一个相对高温高压的反应环境，使通常难溶或不溶的物质溶解并结晶。水热法可分为水热晶体生长、水热合成、水热反应、水热处理等，分别用来生长各种单晶、制备陶瓷粉体等。例如：利用水热合成可以合成大的单晶和新的沸石分子筛。水热合成的温度在150 ℃以下称为低温水热合成，温度在150 ℃以上称为高温水热合成。低温水热合成有利于得到孔径较大的沸石，大多数是出于非平衡状态的介稳相。 13 浸渍法较沉淀法制备催化剂的优点；浸渍法和沉淀法制备催化剂的过程及其典型实例分析。浸渍法的优点：可用已成型的载体（如氧化铝，氧化硅，活性炭，浮石等），浸渍后省去了成型；浸渍前载体的孔结构和比表面与浸渍催化剂的孔结构比表面有一定的关系，一般浸前载体的比表面稍大，可保证浸后催化剂的表面和孔结构的需要。负载组份利用率高，用量少（如贵金属）。可使少量的活性组分绝大多数分布在反应物能达到的表面上，如用浸渍法制备的铂重整催化剂Pt/Al2O3以单分子层形式分布在Al2O3表面。浸渍法过程：将载体置于含有活性组分的溶液中浸泡，达到平衡后将剩余液体除去（或将溶液全部浸入固体），再经干燥、煅烧、活化得催化剂。（载体载体的润湿浸渍干燥焙烧再浸渍干燥焙烧活化储藏）（Ni/Al2O3-负载型镍催化剂）沉淀法过程：在含金属盐类的水溶液中，加进沉淀剂，以便生成水合氧化物，碳酸盐的结晶或凝胶。将生成的沉淀物分离、洗涤、干燥后得催化剂。（溶解于溶剂中的组分加沉淀剂沉淀老化或二次沉淀过滤洗涤干燥焙烧粉碎混合成型）沉淀法制备催化剂的典型实例分析Al2O3（单组分沉淀法）先制成氧化铝水合物，再将其转化为Al2O3。

自考催化剂工程导论复习提纲完整

绪论 一、催化剂和催化作用 IUPAC 1976定义：催化作用是靠用量很少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象。催化剂是一种能够改变化学反应的速率，而本身又不参加最终反应的物质 二、催化剂的基本特性 1 ?催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量。 2?催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物结构具有选择性。 3?催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 4.催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置。 5?催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂对反方向也有效。 三、催化剂的分类 1.根据聚集状态分类 固体，液体，气体 均相催化反应定义：当催化剂和反应物形成均一相时（气相均相催化反应：气体分子热分解反应；液相均相催化反应：碱催化的水解反应） 多相催化反应定义：当催化剂和反应物处于不同相时（催化剂多为固体） 2 ?根据化学键分类 金属键、等极键、离子键、配位键、金属键 3?按元素周期律分类 主族元素、过渡元素 5.按工艺与工程特点分类（以组成结构、性能差异和工艺工程特点为依据） 分为多相固体催化剂，均相配合物催化剂，和酶催化剂等三大类。 四、催化剂的化学组成和物理结构 1 ?多相固体催化剂（使用比例最高） （1 ）主催化剂（活性组分）是起催化作用的根本性物质 （2 ）共催化剂是能和主催化剂同时起作用的组分 （3 ）助催化剂是催化剂中具有提高主催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械强度和寿命等性能的组分。助催化剂本身无活性。 ①结构助催化剂：能使催化活性物质粒度变小、表面积增大，防止或延缓因烧结而降低活性等。 ②电子助催化剂：通过改变主催化剂的电子结构提高活性和稳定性。 ③晶格缺陷助催化剂：使活性物质晶面的原子排列无序化，通过增大晶格缺陷浓度提高活性。 ②和③合称为调变性助催化剂 （4）载体是固体催化剂所特有的组分，起增大表面积，提高耐热性和机械强度的作用，有时还担当共催化剂或助催化剂的角色。甾体是活性组分的分散剂、胶黏剂或支载物。 与助催化剂不同：载体在催化剂中的含量远大于助催化剂。 载体分为低比表面积、高比表面积、中比表面积（1-50或1-100 ） （5）其他稳定剂抑制剂等 稳定剂的作用：从晶体结构的角度考虑，会导致结晶表面积减少的主要因素是由于相邻的较小的结晶的扩散、聚集而引起的结晶长大，像金属或金属氧化物以累简单的固体，如果它们是以细小的结晶形式存在，特别容易烧结。鉴于这种理由，当催化剂中活性组分是一种熔点较低的金属时，通常还应含有很多耐火材料的结晶，后者起着“间隔体” 的作用。 常用的稳定剂有：氧化铝、氧化镁、氧化锆 抑制剂定义：如果在主催化剂中添加少量的物质，能使前者的催化活性适当降低，甚至在必要时大幅度下降，则这 种少量的物质称为抑制剂。（和助催作用相反）

化工安全工程概论

《化工安全工程概论》作业 第二章课后思考讨论题： 1、危险化学品如何分类？ 答：危险化学品分为：爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体和自燃物品及遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有害物品和有毒感染性物品、放射性物品、腐蚀品这八大类。 2、简答化学物质的生物危险。 答：（1）毒性危险。可造成急性或慢性中毒甚至致死。 （2）腐蚀性和刺激性危险。腐蚀性物质严重损伤活性细胞组织，如：酸和酸酐,碱,卤素和含卤盐等；刺激性物质和制剂与皮肤或粘膜接触，长期或重复接触会引起炎症。 （3）致癌性和致变性危险。致癌性物质或制剂通过呼吸、饮食、皮肤注射等进入人体诱发癌变；变异受影响的是人和动物的生殖细胞，生物变异会传至后代，躯体变异影响一生。 3、在下列铵盐中，具有爆炸性危险的是（B ） A.磷酸铵 B.硝酸铵 C.硫酸铵 D.碳酸铵 4、毒性物质的类别分为：（粉尘）、（烟尘）、（烟雾）、（蒸汽）、（气体） 5、氧差额是如何定义的？试计算三硝基甲苯的氧差额。 答：氧差额定义为系统的含氧量与系统中的碳、氢和其他可氧化的元素完全氧化所需的氧量之间的差值。

6、简述化学反应的类型及其危险性。 答:（1）燃烧。固体、液体或气体燃料氧化产生热量。燃烧炉点火时应特别注意物质的爆炸或燃烧极限。多数情况下燃烧需要点火，但对于反应性极强的物质，可以自燃。 （2）氧化。为了防止产物损失，必须采取措施限制氧化的程度。当使用以下强氧化剂时应特别注意：高锰酸盐、次氯酸及其盐、亚氯酸钠、二氧化氯、所有的氯酸盐、所有的过氧化物、硝酸、四氧化氮和臭氧等。为安全起见，常采用低浓度的反应物或低温条件。 （3）中和。除反应物迅速添加引起热效应外，这类反应较少危险。低浓度较易，控制。 （4）电解。电解几乎不存在反应危险。只存在高电流强度的危险，氰化物应用的毒性危险，以及可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危险。 （5）复分解反应。这类反应一般归人有很小驱动力、反应热较低的平衡类型，危险性较小。 （6）煅烧。煅烧作为吸热反应，易于控制，极少危险。 （7）硝化。由于硝化试剂是强氧化剂，而硝化产物常具有爆炸性，硝化反应潜在着危险。硝化反应本身以及氧化反应都是强放热反应。为避免反应失常或产生爆炸，必须精心控制反应温度。 （8）酯化。若酯化物质是强还原剂，如硝酸酯或高氯酸酯

催化剂发展史概述

催化剂发展史概述

催化剂发展史概述 萌芽时期（20世纪以前） 奠基时期（20世纪初） 金属催化剂 氧化物催化剂 液态催化剂 大发展时期（20世纪30～60年代） 工业催化剂生产规模的扩大 工业催化剂品种的增加 有机金属催化剂的生产 选择性氧化用混合催化剂的发展 加氢精制催化剂的改进 分子筛催化剂的崛起 大型合成氨催化剂系列的形成 更新换代时期（20世纪70～80年代） 高效络合催化剂的出现 固体催化剂的工业应用 分子筛催化剂的工业应用 环境保护催化剂的工业应用 生物催化剂的工业应用 中国催化剂工业的发展

从19世纪末至20世纪初，化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多，为适应对工业催化剂的要求，逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。 萌芽时期（20世纪以前） 催化剂工业发展史与工业催化过程的开发及演变有密切关系。1740年英国医生J.沃德在伦敦附近建立了一座燃烧硫磺和硝石制硫酸的工厂，接着，1746 年英国J.罗巴克建立了铅室反应器，生产过程中由硝石产生的氧化氮实际上是一种气态的催化剂，这是利用催化技术从事工业规模生产的开端。1831年P.菲利普斯获得二氧化硫在铂上氧化成三氧化硫的英国专利。 19世纪60年代，开发了用氯化铜为催化剂使氯化氢进行氧化以制取氯气的迪肯过程。1875年德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建立了第一座生产发烟硫酸的接触法装置，并制造所需的铂催化剂，这是固体工业催化剂的先驱。铂是第一个工业催化剂，现在铂仍然是许多重要工业催化剂中的催化活性组分。19世纪，催化剂工业的产品品种少，都采用手工作坊的生产方式。由于催化剂在化工生产中的重要作用，自工业催化剂问世以来，其制造方法就被视为秘密。 奠基时期（20世纪初） 在这一时期内，制成了一系列重要的金属催化剂，催化活性成分由金属扩大到氧化物，液体酸催化剂的使用规模扩大。制造者开始利用较为复杂的配方来开发和改善催化剂，并运用高度分散可提高催化活性的原理，设计出有关的制造技术，例如沉淀法、浸渍法、热熔融法、浸取法等，成为现代催化剂工业

催化剂厂2015.5月施工方案概论

兰州石化公司催化剂厂全白土联合 车间保温工程 施 工 方 案 施工单位建设单位 编制：审核： 审核： 批准：批准： 兰州市西固区第四建筑安装工程有限公司 二零一五年五月五日

兰州石化公司催化剂厂全白土联合车间保 温工程施工方案 工程概况 本工程为兰州石化公司催化剂厂全白土联合车间保温工程。其工程量为：根据催化剂厂全白土联合车间2015年4月份施工计划工程量如下：1、塔-3入口线Φ400管线长度4000，保温厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*6*2/1座；2、塔-4入口线，Φ500,长度1000，厚度100，包铁皮；3、容-29/2罐壁保温S=1㎡厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*2*2/1座；4、容-26/2罐壁保温，S=0.5㎡，厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*2*2/1座；5、交换厂房东侧，Φ500，长度1000，厚度100，抹水泥，缠布并刷漆，其中搭设脚手架4*4*8/1座；6、其他局部零星保温修复。 根据催化剂厂全白土联合车间2015年5月份施工计划工程量如下：除盐水循环水线腐蚀更换后保温恢复，管线DN80保温：复合硅酸盐保温管壳89*50*100，长度380米，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架10000*200*8000mm 2处，搭设脚手架10000*2000*9000mm 2处。 编制依据 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH3010-2000 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997 《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008

《石油化工设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-1999 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130―2011 《钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程》DB11/T583-2008 施工前准备 1、施工技术准备： 积极组织技术人员认真熟悉施工现场，做好施工交底和技术交底的准备工作，备齐工程所需的资料和标准图集，编制施工图工程材料计划以及劳动力需求计划和工机具的需要情况。把工程的施工内容、施工计划和施工技术要求等，详尽的向施工人员讲解清楚，落实施工计划，制定技术责任制的必要措施。 2、劳动力准备 3、工机具准备

化工导论练习题+知识点

《化工导论》习题 第1章化工概述 1、请解释“化工”的含义，包括哪些内容？ 化学工业，化学工程和工艺的总称或其单一部分都可称为化工 2、请说明“化学工程”与“化学工艺”的关系。 两者相辅相成，密不可分 3、请说明“化学”与“化工”的区别与关系。 化学学科属于理科，化工学科属于工科 4、请举例说明化工在国民经济中起什么作用。 化学与农业：化肥，农药，农膜；化学与医药：化学合成制药，生物制药，中药制药；化学与能源；煤，燃料，天然气；化学与国防：火药，导弹，原子弹，人造卫星，核潜艇：化学与人类生活：衣食住行 5、请列举5个古代化学加工方法。 酿酒，染色，制陶，制药，火药 6、请简要说明世界近代化学工业的状况。 无机化学工业已经形成一个完整的酸碱氯体系，煤化工趋于成熟带的有机化学工业发展，炼油工业已有一定规模，但只应用于燃料未与化工联系，高分子染料医药有所发展，但其规模尚小 7、请简要说明世界现代化学工业的状况。 20世纪化学工业飞速发时期，60年代是化学工业真正成为大规模生产主要阶段，合成氨和石油化工得到飞速发展，高分子化工品种基本配齐形成大规模化，精细化工逐渐兴起，精细率成为新的化学工业发展标志。 8、我国化学工业的三位先驱人物是谁，他们有何贡献？ 范旭东：1914年与天津塘沽集资创办久大精盐股份有限公司，1917年创办永利制碱公司，1926年生产高质量三角牌纯碱 侯德榜：1921年在永利制碱厂担任技术员生产出优质碱，，用英文撰写“ 纯碱制造”1933年在纽约出版产生深远影响 吴蕴初：1923年创办天厨味精厂，1929年创办天原电化厂生产盐酸烧碱漂白粉，1934年创办天利氮气生产厂 第2章化工的科学基础 1、请描述化学工程的产生和发展历程。 形成阶段：19世纪末至20世纪30年代提出并发展单元操作 发展阶段：20世纪40年代至60年代各个二级学科相继问世 拓宽阶段：20世纪70,80年代后形成的新的交叉学科发展领域

催化剂工程设计论文

催化剂工程进展评述 杨闯 （北京化工大学，北京 102200） 摘要：催化剂工程是一门比较前言的新学科，在推动化学产业及其他工业产业的发展中有举足轻重的地位。在基于工业催化剂的生产制造、评价测试、设计开发和操作使用上，它涉及到多学科的交叉渗透。随着现代物理手段和电子计算机的介入，已经取得了新的发展。为了更好地认识和掌握该学科，促进催化剂在工业中应用，有必要研究其当前的的发展状况。 关键字：催化剂工程；评价测试；设计开发；操作使用；工业催化剂 The Reviewed of Catalyst Engineering Progress Yang Chuang （Beijing University of Chemical Technology，Beijing 102200，China） Abstract:Catalyst engineering is a comparative introduction of new discipline,and has a pivotal position in the development of the chemical industry and other industries .Based on the industrial catalyst evaluation test,design and development, and the use of operation,catalyst engineering involves multi-discipline cross penetration.With the intervention of modern physical means and computer,it has made a new development.In order to better understand and master the discipline,and promote the application of catalyst in industry ,it is necessary to study its current development situation. Key words：catalyst engineering;evaluation test；design and development；the use of operation；industrial catalyst 引言 20世纪下半叶以来，催化剂科学和技术飞速发展，催化剂的更新换代日新月异，新型催化剂已经渗透到石油炼制工业、化学工业、高分子材料工业、生物化学工业、食品工业、医药工业以及环境保护产业的绝大部分工艺过程中[1]。 经典的催化科学涵盖面广，然而，应用于化工生产的催化科学适于将其研究领域划分为工业催化剂和催化剂工程两个不同层次的子领域。前者偏重于工艺和普及，后者重于工艺和提高。目前，催化剂工程仍然是一门前言新学科，它立足于经典催化剂科学和化学动力学、化学反应工程学、计算机应用化学以及表面物理化学等多学科的交界面上，以工业催化剂的制造生产、评价测试、设计开发、操作使用等工程问题为其研究对象[2]，是化工行业专门人才所必备的基本知识。由于现代物理手段的介入，以及电子计算机用于化工催化，已经大大帮助了人们认清催化剂现象背后的物理化学本质，从而充实了催化剂理论的准确性以及预见性，并且大大提高了工业催化剂设计开发的速度、质量和效益，同时使之由长期以来的盲目定型试探，向精确的定量计算转化，进而由技艺型向科学型转化，这一发展形式已使人们看到了化工催化这一革命性转变的前兆。 需要指出的是，催化剂工程与我们所熟悉的化学反应工程既有联系又有区别。前者以研究反应器中运转的催化剂为主，后者则以研究工业反应器为主。一旦定型的工业反应器，其结构往往相对稳定，更新较慢。然而，催化剂定型生产后，换代开发却相当的频繁，随之而来的装置扩容、挖潜、节能、增效等成果就源源而来，而若将两者有机的结合起来，将会产生更多更好的研究成果来。 在本文中将从催化剂的制造生产、评价测试、设计开发和操作使用等方面的进展对催化剂工程进行简单评述。