文档介绍：第二节分子筛催化剂及其催化作用
概述
沸石:
自然界存在的类似粘土的硅铝酸盐
、沸石特点:
白色(通常)[浅粉、棕红、黄色或绿色]
玻璃光泽,~10μm
硬度:中等(3~5)[金刚石?
比重:20~25
由SiO4和AO4四面体骨架共享氧原子而交联
形成多孔骨架结构
孔道大小均
无毒无味,无腐蚀性
不溶于水和有机溶剂,溶于强酸、强碱
沸石中由于AO4四面体有过剩负电荷,由Na+
K+、Ca2+、Sr2+、Ba2+离子中和
沸石的孔有效直径由这些正离子大小和所在晶格
的位置决定
3、沸石存在形式
喷出岩、沉积岩、变质岩、热液矿床、近代温
泉沉积中
目前发现四十多种
4、分类
■立体笼形结构:菱沸石、方沸石
层状结构:片沸石
纤维状结构:钠沸石、钙沸石
5、分子筛
人工合成结晶的硅铝酸盐。已有一百多种
化学组成
M X/n [(AlO,x(Sio,y]. zH,O
M一金属阳离子(人工合成分子筛一般为Na+)
n—金属阳离子价数
x一铝氧四面体的数目
硅氧四面体的数目
z-水合水分子数M2O·Al2O3·xSiO2·yH2O
硅铝比:SO2/AO3或S/A的摩尔比
■常见形式
A型、ⅹ型、Y型、M型、ZSM5型等
命名
研究者发现所用符号
A型、X型、M型、ZSM-5型等
>离子交换,冠原型号所交换的离子元素
CaA、HY、NHY等
化学组成标明交换度
Na12Al12Si12O48 27H2O
CagNagAl12si12 o48 27,o
A型分子筛中,33%Na被Ca交换
在型号前冠以分子筛孔径大小。
4ANa12AL12Si12O427H2O孔径4A
5A70%Na被Ca交换
孔径5A
3A70%Na被K交换
孔径6A
二、发展史
1、五十年代—沸石
口干燥剂:
产品含水可脱到1-10ppm
口净化剂:
天然气、裂解气脱H2S、CO2比硅胶净化度提高10~20倍
烃类分离:
脱蜡:异构烷中分离正构烷
从混合二甲苯中分离对二甲苯(KBaY分子筛)
2、六十年代—人工合成工业催化剂
Y型分子筛:
人工合成沸石分子筛
主要应用领域
催化裂化、加氢裂化、催化重整、芳烃及烷烃
异构化、烷基化过程、歧化过程等
3、七十年代工艺路线、产品质量改进
ZSM5型高硅分子筛~防结焦
SA高达50以上,为交叉通道,使Cat更具有选
择性及催化活性更强,抗毒化及产品选择更有利,提高
反应速率。(改变工艺路线,采用一步合成等过程)
例:甲苯乙烯烷基化生产对甲乙苯的反应
脱氢后***苯乙烯是优良的高分子材料