石油化工行业中常见催化剂分类

　   催化剂工业中的一类重要产品 ，用于石油化工产品生产中的化学加工过程 。这类催化剂的品种繁多 ，按催化作用功能分 ， 主要有氧化催化剂 、加氢催化剂 、脱氢催化剂 、氢甲酰化催化剂 、聚合催化剂 、水合催化剂 、脱水催化剂 、烷基化催化剂 、异构化催化剂 、歧化催化剂等 ，前五种用 量较大 。

      一 、氧化催化剂
　　石油化工制造含氧产品的过程绝大多数为选择性氧化过程 。选择性氧化产品占有机化工产品总量的80％； 所用的催化剂首先要求有高催化选择性 。选择性氧化催化剂可分为气固相氧化催化剂和液相氧化催化剂 。（见催化剂选择性）
     二 、气固相氧化催化剂
　　主要有①乙烯氧化制环氧乙烷用的银催化剂 ，以碳化硅或 α－氧化铝为载体（加少量氧化钡为助催化剂） 。经过对催化剂和工艺条件的不断改进 ，以乙烯计的重量收率已超过100％ 。②以钒-钛系氧化物为活性组分 ， 喷涂于碳化硅或刚玉上制成的催化剂 ，用于从邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐 。钒－钼系氧化物活性组分喷涂于刚玉上制成的催化剂 ，用于苯或丁烷氧化制顺丁烯二酸酐 。这类催化剂的改进是向多组分发展 ，已有八组分催化剂的出现 。载体的形状也由球形改为环形 、半圆形 等以利传热 。总的趋势是追求高负荷 、高收率和产品的高纯度 。③醇氧化成醛或酮 ，如甲醇氧化成甲醛用的 银-浮石（或氧化铝） 、氧化铁-氧化钼及电解银催化剂 。④氨化氧化催化剂 ，20世纪60年代开发了以铋-钼-磷系复合氧化物催化组分载于氧化硅上的催化 剂 ，在此催化剂上通入丙烯 、氨 、空气 ，可一步合成丙烯腈 。为了提高选择性和收率 ，减少环境污染 ，各国均对催化剂不断改进 ，有的新催化剂所含元素可达15种 。⑤氧氯化催化 剂 ，60年代开发了氯化铜－氧化铝催化剂 ，在沸腾床反应器中通乙烯 、氯化氢和空气或氧可得二氯乙烷 。二氯乙烷经热裂解得氯乙烯单体 。此法对在电力昂贵而石油化工发达的地区发展聚氯乙烯很有利 。
      三 、液相氧化催化剂
　　主要有 ：①乙烯 、丙烯氧化制乙醛 、丙酮（瓦 克法） ，用含少量氯化钯的氯化铜溶液催化剂 ，通入烯烃 、空气或氧 ，经一步或二步反应后得到所需含氧化合物 。缺点是对反应设备腐蚀严重 。②芳烃侧链氧化为芳 基酸用的催化剂 ，如对二甲苯在醋酸溶液中加醋酸钴及少量溴化铵加热 ，通空气氧化生产对苯二甲酸 ，但对反应设备腐蚀严重 。
加氢催化剂
　　四 、加氢催化剂除
       用于产品生产过程 ， 也广泛用于原料和产品的精制过程 。根据加氢情况的不同分为三类 ：①选择性加氢催化剂 ，如石油烃裂解所得乙烯 、丙烯用作聚合原料时 ，须先经选择加氢 ，除去 炔 、双烯 、一氧化碳 、二氧化碳 、氧等微量杂质 ，而对烯没有损耗 。所用催化剂一般是钯 、铂或镍 、钴 、钼等载于氧化铝上 。控制活性物质的用量 、载体和催化剂的 制造方法 ，可得不同性能的选择加氢催化剂 。其他如裂解汽油的精制 、硝基苯加氢还原为苯胺 ，也 用选择加氢催化剂 。②非选择性加氢催化剂 ，即深度加氢成饱和化合物用的催化剂 。如苯加氢制环己烷用的镍－氧化铝催化剂 ，苯酚加氢制环己醇 、已二腈加氢制己二胺用的骨架镍催化剂 。③氢解催化剂 ，如用亚铬酸铜催化剂使油脂加氢氢解生产高级醇等 。
      五 、脱氢催化剂

        如氧化铁－氧化铬－氧化钾可使乙苯（或正丁烯）在高温及大量水蒸气存在下脱氢成苯乙烯（或丁二烯） 。由于脱氢一般需在高温 、减压或大量稀释剂存在下进行 ，能量消耗大 。近年来 ，发展了在较低温度下进行 氧化脱氢催化技术。如正丁烯用铋－钼系金属氧化物催化剂经氧化脱氢制得丁二烯 。
       六 、氢甲酰化催化剂
　　是工业生产中最早应用的络合催化剂 。用烯烃与合成气 (CO+H2)在催化剂存在下反应生成多一个碳原子的醛。如 用乙烯 、丙烯为原料经氢甲酰化（即通称的羰基合成）制得丙醛 、丁醛 。氢甲酰化过程过去用羰基钴络合物为催化剂 ，在液相高温高压下进行 。近年来 ，用羰基铑膦络合 物催化剂 ，反应压力由原来的20MPa降到5MPa ，而且提高了正构醛的选择性,节省了能量 ，降低了成本 。目前 ，在研究铑的回收方法及寻找代替铑的其他价 廉易得的高效催化剂 ，并研究负载型络合催化剂 ，以简化分离工艺 。
       七 、聚合催化剂
　　聚乙烯主要分为低密度和高密度两种 。过去 ，前 者多用高压法(100～300MPa)生产,以氧 、有机过氧化物为催化剂 。后者多用中压法或低压法生产 ，中压法以载于硅铝胶上的铬-氧化钼等为催化剂,低 压法则用齐格勒型催化剂(以四氯化钛和三乙基铝体系为代表) ，在低温低压下聚合 。近年来开发了新型高效催化剂 ，虽各厂有其独特的新催化剂 ，但多用以镁化合 物为载体的钛－铝体系催化剂 ，目前已达到每克钛可制得数十万克以上聚乙烯的水平 ，由于聚合物中残留催化剂极少 ，可以免去聚合物的净化处理 ，降低了成本 。此外 ，还开发了在低压下生产线性低 密度聚乙烯的过程 。 　　聚丙烯生产也开发了负载型的钛－铝体系高效催化剂 ，每克钛可制得1000kg以上的聚丙烯 。
其他
　　八 、此外 ，还有烯烃水合如乙烯制乙醇用的硫酸或磷酸催化剂 ；醇脱水如乙醇脱水为乙烯用的γ－氧化铝催 化剂 ；烷基化如苯与乙烯反应生成乙苯用的无水三氯化铝－氯化氢催化剂 ；异构化催化剂如环氧丙烷转化为烯丙基醇用的磷酸锂催化剂 ；歧化催化剂如甲苯转化为 苯 、二甲苯用的丝光沸石型分子筛催化剂 。

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