Промышленные катализаторы: требования катализаторам - активность, селективность и стабильность, катализаторы в нефтепереработке

Промышленные катализаторы

Катализатор представляет собой химическое вещество, обеспечивающее ускорение реакции. Он применим на практике в различных промышленных отраслях. Основные потребители – это отрасли переработки нефти, химическая, нефтехимическая, а также экология и защита окружающей среды, природопользование.

Оглавление

Классификация

Промышленное применение

Использование катализаторов

Гидрирование

Дегидрирование

Кислотный катализ

Как создавался катализатор

Классификация

Можно классифицировать все катализаторы:

  • По типа реакции катализа – окислительно-восстановительный, кислотно-основной;
  • По группе процесса – крекинг нефтепродукта, синтез аммиака;
  • По природе активной смолы, которая используется – окисный, металлический, комплексный, сульфидный;
  • По методу производства.

В любых видах катализаторов применяют драгоценные и цветные металлы: железо, алюминий, платина, никель, хром, кобальт, ванадий, золото, серебро и прочие. 

Выпускаются промышленные катализаторы гомогенные и гетерогенные. Особенность гомогенных состоит в том, что с веществом, с которым должна проходить реакция,  они находятся в общей фазе. Гетерогенные формируют собственную фазу, которая разделена от веществ, вступающих в реакцию. При применении промышленных элементов можно не только уберечь природу от проникновения опасных веществ, имеющихся на любом современном производстве, но и существенно сэкономить используемые сырье.

Промышленное применение

prom kat 1

В последние десятилетия отмечается стремительный рост промышленности, совершенно невозможный без развития передовых химических и технологических процессов с их активным внедрением. Прогрессу в значительной степени способствует широкое применение катализаторов, ведь они способствуют превращению низкосортного сырья в высококачественные продукты. Катализатор способен превращать одни компоненты в другие, например, сырье во всевозможные лекарственные препараты, в химические реактивы, пластмассу, полезные и необходимые удобрения, а также иные полезности.

Использование катализаторов

prom kat 2

Одно из наиболее значимых событий для использования катализаторов на практике является начало получения маргарина посредством каталитического гидрирования растительных масел. Это организовали впервые в начале двадцатого века, а потом были разработаны методы получения новых органических материалов. Эфиры, нитрилы, олефины, кислоты – это составные компоненты для производства пластмасс.

Нефтепереработка – это очередная волна, при которой промышленные катализаторы стали использоваться весьма активно.

В последние годы очень распространены стали катализаторы, используемые в области охраны окружающей среды. Наиболее известным приспособлением, помогающим сберечь экологию, стали автомобильные катализаторы, которые очищают выхлопные газы.

Постоянно расширяется сфера применения нейтрализаторов, а реакция катализа позволяет заметно улучшить технологии, которые ранее были разработаны.

Гидрирование

Каталитические реакции связаны преимущественно с тем, что активируется атом водорода с какой-то иной молекулой, что и становится причиной химических взаимодействий. Этот процесс называется гидрированием, и он становится базой для множества этапов в сфере переработки нейти, а также при получении жидкого топлива из угля. 

Гидрирование растительных пищевых масел – это еще одно полезное свойство катализаторов, активно применяемое в пищевой промышленности. Так получают кулинарный жир, маргарин, остальные пищевые продукты. В этом случае на подложку или катализатор наносится мелкодисперсный никелевый порошок.

Дегидрирование

Эта реакция катализа реже используется, но она важна, так как позволяет получить бутен, бутан, пропан, стирол.

Кислотный катализ

Для катализаторов в большинстве случаев активность зависит от кислотных свойств основного компонента. Кислотные промышленные блоки чаще всего необходимы для нефтепереработки, для выпуска ароматических углеводородов, парафинов. Новейшее применение – получение этилированного топлива и бензинов с высоким октановым числом.

На данный момент отсутствует единая система классификации катализаторов в промышленности. Все проходит опытным путем. Принято классифицировать катализаторы на базе следующих параметров:   

  • Тип каталитической реакции;
  • Природа вещества, служащего в качестве активного;
  • Группа процесса катализа.

Комплексным вариантом считается последний, так как он больше всего ориентирован на передовые отрасли промышленности – химическую, нефтехимическую и нефтеперерабатывающую. 

Как создавался катализатор

Принято считать, что впервые катализатор использовался при производстве этилового эфира из спирта с добавлением серной кислоты качестве катализатора. В 18 века открыли каталитическое действие кислоты в процессе осахаривания крахмала. Тут в качестве катализатора использовались определенные металлы и глина. Но тогда понятие катализа еще не было введено. В 1834 году Митчерлих ввел понятие контактной реакции, а через год Берцелиус предложил название катализ.

На данный момент объем производства катализаторов в мире превышает 800 тыс. тонн ежегодно. Определенные нейтрализаторы могут работать 6-12 месяцев, а срок эксплуатации других составляет до 10-12 лет. Когда лимит исчерпан важно правильно утилизировать блок.

whatsapp32 vktelegram32 youtube

Приемка
  • Москва
  • Пакгаузное шоссе, 6
  • +7 (999) 875 21 11
  • +7 (800) 200-81-45
  • Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

© 2012-2020 Катализатор PPR. Все права защищены