固体酸催化剂与催化裂解.ppt

文档介绍：第五章固体酸催化剂与催化裂解
典型过程:由于规模巨大和产品的重要性而具有十分重要意义
的化学工业过程,如催化裂解、催化重整、选择氧化等。
二、固体酸催化剂及其催化作用
与催化剂酸性质密切相关的催化反应:裂解、异构化、烷基化
聚合、水和、水解等反应。

1、酸碱的定义
(1) Bronsted酸碱:能给出质子的物质称为 Bronsted酸(B
酸)或质子酸;能接受质子的物质称为Brδ nsted碱(B碱)。
NH +Ho+= nh++ oH
正反应:H3O+是B酸,NH3是B碱;
逆反应:NH4是B酸,OH是B碱。
共轭酸碱对BH+-B:BHB+H
(2)Lews酸碱:能接受电子对的物质称为 Lewis酸(L酸);
能给出电子对的物质称为 Lewis碱(L碱)。
BF3+NH3→BFs3NH3
BF3:L酸;
BF3NH3:酸碱络合物L酸和L碱形成的产物。
2、酸性质的测定
(1)酸类型:B酸或L酸?可以通过光谱、色谱或化学方法区分。
了3K
10了3K
3x33300200D1060I0 D 1300 1210 170 I6m**********
HZSM-5-773 K
吡啶HzEM-5773K吡啶HzEM-5-1073K
HzSM5的红外光谱
红外特征吸收峰
吡啶吸附在B酸形成吡啶离子:1540cm
吡啶吸附在L酸形成配位络合物:1447-1460cm1。
测定酸强度的指示剂
指示剂
型色
酸型色
H,S/ 9
中性红

8x10-
甲求红
十1,8
苯氙茶***
十40
二甲黄
2氫林5俑氮叩苯
苯偶氮二苯陂
2X10
4二甲其俩氮1
+++++
3×10-1
结晶紫
黄贸黄黄黄黄

对苯偶氦对硝二苯***
+043
二肉桂丙醒
红红红红红紫红黄紫红黄黄
苯亚***本乙***
无色
5,6
1)与左侧pK缜相当的硫睫溶液中值酸的质量分数
在一系列指示剂中,可以找到一个指示剂(pKa=β),其碱型
色不能被酸催化剂改变;而下一个指示剂(pKa=δ),其碱型
色被催化剂变成了酸型色,则催化剂的H:β<H<=8
100%H2SO4:H=-
超强酸:H。<=-12的酸,如:FSO3HSbF3(H:-18~20)
TO2SO42、zrO2SO42、Fe2O3SO2、SnO2SO2等复合物的
H都在-13以下。
L酸强度:H0≡-lg
YRGA
Ho=pk +lg
碱性气体脱附测酸强度:碱性气体从酸中心脱附的温度越高,酸
中心的酸强度越强。
(3)酸浓度:单位催化剂的酸量,通常以每克催化剂上酸的摩
尔数或者每平方米具有的酸的摩尔数表示

1、天然黏土:如高岭土、蒙脱土和沸石等。
2、负载酸:如H2S○4’H3P○4等负载在硅胶、氧化***或硅藻
土上
3、复合金属氧化物:如SO2-Al2O3、S|O2-TO2以及SO2
4、金属硫酸盐:如CuSO4、MgSO4、CaSO4等

负载型固体酸的酸性来源于所负载的酸。
s○2-A2○3和沸石分子筛的酸性来源于Sⅰ○四面体骨架中的Al
氧化铝表面是弱L酸性来自于脱水形成的不完全配位A。