催化劑制造工

《催化劑制造工》為《石油化工職業(yè)技能培訓(xùn)教材》系列之一，涵蓋石油化工生產(chǎn)人員《國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中，對該工種初級工、中級工、高級工、技師、高級技師五個(gè)級別的專業(yè)理論知識和操作技能的要求。主要內(nèi)容包括:催化劑概述、相關(guān)化學(xué)和化工基礎(chǔ)知識、相關(guān)機(jī)電儀基礎(chǔ)知識、催化劑生產(chǎn)技術(shù)、裝置的開停車、裝置的正常操作及控制、各類異常現(xiàn)象和事故原因的判斷及處理、裝置的安全和環(huán)保等。 《催化劑制造工》是催化劑裝置操作人員進(jìn)行職業(yè)技能培訓(xùn)的必備教材，也是專業(yè)技術(shù)人員必備的參考書。目錄

作 者: 中國石油化工集團(tuán)公司人事部，中國天燃?xì)饧瘓F(tuán)公司人事服務(wù)中心 編

出 版 社: 中國石化出版社

ISBN: 9787511406200

出版時(shí)間: 2010-11-01

版 次: 1

頁 數(shù): 271

裝 幀: 平裝

開 本: 16開

所屬分類: 圖書>科技>石油、天然氣工業(yè)

制造催化劑的每一種方法，實(shí)際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關(guān)鍵而具特色的操作單元的名稱定為制造方法的名稱。傳統(tǒng)的方法有機(jī)械混合法、沉淀法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法(瀝濾法)、離子交換法等，現(xiàn)發(fā)展的新方法有化學(xué)鍵合法、纖維化法等。

制造催化劑的每一種方法，實(shí)際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關(guān)鍵而具特色的操作單元的名稱定為制造方法的名稱。傳統(tǒng)的方法有機(jī)械混合法、沉淀法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法(瀝濾法)、離子交換法等，現(xiàn)發(fā)展的新方法有化學(xué)鍵合法、纖維化法等。

某些晶體物質(zhì)(如合成沸石分子篩)的金屬陽離子(如Na)可與其他陽離子交換。 將其投入含有其他金屬(如稀土族元素和某些貴金屬)離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH條件下，使其他金屬離子與 Na進(jìn)行交換。由于離子交換反應(yīng)發(fā)生在交換劑表面，可使貴金屬鉑、鈀等以原子狀態(tài)分散在有限的交換基團(tuán)上，從而得到充分利用。此法常用于制備裂化催化劑，如稀土-分子篩催化劑。

①化學(xué)鍵合法。此法現(xiàn)大量用于制造聚合催化劑。其目的是使均相催化劑固態(tài)化。能與過渡金屬絡(luò)合物化學(xué)鍵合的載體，表面有某些官能團(tuán)(或經(jīng)化學(xué)處理后接上官能團(tuán))，如-X、-CH2X、-OH基團(tuán)。將這類載體與膦、胂或胺反應(yīng)，使之膦化、胂化或胺化，然后利用表面上磷、砷或氮原子的孤電子對與過渡金屬絡(luò)合物中心金屬離子進(jìn)行配位絡(luò)合，即可制得化學(xué)鍵合的固相催化劑，如丙烯本體液相聚合用的載體──齊格勒-納塔催化劑的制造。②纖維化法。用于含貴金屬的載體催化劑的制造。如將硼硅酸鹽拉制成玻璃纖維絲，用濃鹽酸溶液腐蝕，變成多孔玻璃纖維載體，再用氯鉑酸溶液浸漬，使其載以鉑組分。根據(jù)實(shí)用情況，將纖維催化劑壓制成各種形狀和所需的緊密程度，如用于汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個(gè)短的圓管內(nèi)。如果不是氧化過程，也可用碳纖維。纖維催化劑的制造工藝較復(fù)雜，成本高。

鈀催化劑一般都是通過浸漬的方法將活性組分鈀及各種助催化劑活性組分載在載體上。浸漬法是制造載體催化劑最有效和簡單常用方法，一般的制造程序是將活性組分的一種可溶性鹽，按比例配制成浸漬液，將選擇好的一定量載體放入浸漬液中，待吸附飽和后，將負(fù)載的載體進(jìn)行干燥、焙燒、活化等步驟制成催化劑。這種方法雖然簡單，但整個(gè)制作過程，包括載體種類和性能、不同活性組分品種和負(fù)載量，以及浸漬方式、干燥、焙燒、活化條件，方式，次序等都會(huì)影響成品催化劑的性能。研究者只有在催化劑理論，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下，通過實(shí)際物料不同條件下的反復(fù)試驗(yàn)，各種現(xiàn)代化檢測分析儀器對催化劑結(jié)構(gòu)、性能等的分析測定等研究，才能評選出一種性能優(yōu)越的鈀催化劑品種。

浸漬法制成的鈀催化劑，負(fù)載到載體上的是鈀的鹽，而具有催化活性的是金屬鈀。將鈀鹽轉(zhuǎn)變成金屬鈀的過程稱為鈀催化劑的活化過程，一般是在氫氣流下高溫焙燒，將鈀鹽轉(zhuǎn)變成氧化物，再轉(zhuǎn)變成具有催化活性的多孔、均勻、微粒的金屬鈀。

鈀催化劑雖然具有活性高、選擇性好的性能，但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等雜質(zhì)，以及副反應(yīng)生成的各種重組分、焦質(zhì)等會(huì)使鈀催化劑中毒，活性和選擇性下降，直到?jīng)]有催化活性，這種過程稱為失活過程。為了保持鈀催化劑的高活性，就需要在原料中減少或除去這些有害物。但在鈀催化劑的使用過程中也會(huì)有因催化劑本身顆粒聚集、晶格變化等原因而活性下降，這就需要對失活的催化劑進(jìn)行再生活化，活化的方法類似于制造過程的焙燒和活化。重新恢復(fù)活性的鈀催化劑可以重新進(jìn)行使用，直到完全失去活性，不能再生。這個(gè)使用過程就是催化劑的壽命，鈀催化劑是長壽催化劑，可以經(jīng)受多次再生活化，壽命可到數(shù)年。失活的鈀催化劑一般要對金屬鈀進(jìn)行回收，回收的方法是用硝酸將廢催化劑上的鈀溶解成硝酸鈀，然后再通過各種凈化提純步驟，氫氣還原成金屬鈀，再用作新的鈀催化劑的制造。