從事催化的各位朋友,經(jīng)常會面臨催化劑種類的選擇,先將我用過的催化劑的優(yōu)缺點(diǎn)和大家分享,有不足的和錯誤的,請大家補(bǔ)充和指正。
催化劑定義:又叫觸媒。根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)于1981年提出的定義,催化劑是一種物質(zhì),它能夠改變反應(yīng)的速率而不改變該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由焓變化。
從用途上分,可以分成加氫催化劑、氧化催化劑和異構(gòu)化催化劑等。加氫鎳催化劑又分為:1.骨架鎳催化劑(鎳-鋁合金粉);2.負(fù)載碳酸鎳與碳酸銅催化劑;3.負(fù)載型鎳催化劑。
我們常用到的催化劑有鈀碳、雷尼鎳、德國6504K、C207(銅類)催化劑、KT-02鎳催化劑等。先將各催化劑的優(yōu)缺點(diǎn)陳列如下,給各位從事催化加氫的朋友做個參考。
(1)從價格上分析
鈀碳最貴,3%的價格為2萬元/公斤左右;雷尼鎳價格為20萬元/噸左右;6504K催化劑為30萬元/噸;C207催化劑價格不詳,但因其主要催化成份為銅,估計是這里面最便宜的;KT-02型鎳催化劑價格在40萬元左右。
(2)從活性上分析
鈀碳>KT-02>雷尼鎳>6504K>C207。
(3)從催化反應(yīng)溫度分析
鈀碳反應(yīng)溫度很低,在常溫下也可以催化反應(yīng);KT-02鎳催化劑在40左右就可以進(jìn)行催化;雷尼鎳催化反應(yīng)溫度稍高,60度左右;6504K催化反應(yīng)溫度在80度左右;C207催化反應(yīng)溫度一般不低于150度。
(4)從使用安全角度分析
KT-02型鎳催化劑150攝氏度下空氣中不自燃;6504K也可以在空氣中120攝氏度下保存;鈀碳常溫下暴露在空氣中容易自燃;雷尼鎳暴露在空氣中容易著火。
(5)從催化反應(yīng)的選擇性上分析?
鈀碳活性太高,在多基團(tuán)的時候選擇性低,生成副產(chǎn)物;KT-02型鎳催化劑選擇性很好;雷尼鎳加氫選擇性比鈀碳要好,但是比KT-02稍差;C207選擇性很好。
(6)從轉(zhuǎn)化率分析
鈀碳>KT-02>雷尼鎳>6504K>C207。
(7)從使用方便角度分析
KT-02和6504K在使用前都不需要活化,直接投入反應(yīng)體系即可進(jìn)行催化;鈀碳不需要催化,但是必須密封隔絕空氣保存;雷尼鎳和C207使用前必須先進(jìn)行活化,用堿處理溶去鋁方可投入反應(yīng)進(jìn)行催化,而且雷尼鎳在保存時也必須隔絕空氣。
(8)從與產(chǎn)物進(jìn)行分離來分析
催化加氫完畢后,必須將產(chǎn)物與催化劑進(jìn)行分離,從分離難易程度來看:KT-02>雷尼鎳>6504K>鈀碳,C207一般用于固定床加氫,分離不存在太大的問題。
(9)從重復(fù)使用次數(shù)
KT-02>雷尼鎳>6504K>鈀碳>C207。這里綜合考慮反應(yīng)過程中的失活及后分離過程中的損失。KT-02重復(fù)使用次數(shù)不少于100次;雷尼鎳重復(fù)使用次數(shù)在70次左右;6504K重復(fù)使用次數(shù)為30-35次;C207在固定床上使用;一般用一段時間后重新?lián)Q新催化劑;具體使用次數(shù)不好估計,鈀碳一般在使用后需要進(jìn)行活化。
(10)催化劑形式
鈀碳、KT-02、6504K、C207為負(fù)載型催化劑,雷尼鎳為鎳鋁合金。
以上主要是對各催化劑的特性進(jìn)行比較,如有不合適的地方,請多指點(diǎn)。各位朋友可以根據(jù)自己所要加氫的原料及產(chǎn)物特點(diǎn),選擇合適的催化劑。