
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •России 16
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •Катализаторы стратегическая продукция
- •РОССИЙСКИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ КАТАЛИЗАТОРОВ
- •Прогнозируемая годовая потребность России в катализаторах гидроочистки
- •Современное состояние и направления развития катализаторов гидроочистки
- •Исторические корни катализа
- •Исторические корни катализа
- •Исторические корни катализа
- •Становление катализа
- •Основные положения определения катализа
- •Основные положения определения катализа
- •Роль катализа в становлении и развитии современной промышленности
- •Роль катализа в становлении и развитии современной промышленности
- •Роль катализа в становлении и развитии современной промышленности
- •Катализ в решении проблем энергетики
- •Катализ в решении проблем энергетики
- •Катализ в решении проблем энергетики
- •Катализ в решении проблем экологии
- •Катализ в живой природе
- •Катализ в живой природе
- •Классификация катализаторов
- •Классификация катализаторов
- •Классификация катализаторов
- •Классификация каталитических процессов
- •Понятие о каталитическом цикле
- •Каталитическая активность
- •Селективность каталитического процесса
- •Лекции 1, 2
- •Для рентабельной эксплуатации катализатор должен обладать
- •Стабильность
- •дисперсность
- •Механическая прочность
- •Определение и характеристики пористых материалов.
- •Супрамолекулярная структура пористого материала.
- •классификации пористых тел по размерам пор
- •Морфология пористых тел
- •СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЦЕОЛИТЫ
- •СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЦЕОЛИТЫ
- •Коллоидная затравка
- •Схема комплексного подхода к решению основ промышленного производства катализаторов.
- •Традиционные методы синтеза пористых материалов - катализаторов
- •Основные параметры и факторы осаждения
- •Технологии приготовления никелевых катализаторов гидрирования
- •При смешивании всех компонентов в аппарате поз. 127/2 происходят
- •Восстановительное разложение основного карбоната никеля (активация)
- •Технология приготовления катализаторов гидрирования методами осаждения через
- •Технология приготовления. Алюмо-цинк-медные катализаторы гидрирования
- •Физико-химические основы получения пористых материалов методами нанесения
- •Способы нанесения
- •Режимы пропитки
- •раствор
- •раствор
- •Способы формовки
- •Эффективное использование поверхности катализатора
- •Зависимость поверхности контакта от геометрической формы и размера гранулы катализатора
- •Размерный эффект в катализе.
- •Методы приготовления катализаторов, основанные на механическом смешении компонентов
- •Технология производства катализаторов методами смешения
- •механохимия
- •Механохимия
- •Механохимия
- •механохимия
- •Время релаксации
- •Метод термохимической активации кристаллических веществ
- •Термохимическая активация
- •Работа катализатора
- •Формирование рабочей поверхности катализатора
- •Механизм каталитических реакций
- •Элементарные процессы в гетерогенном катализе
- •Номенклатура поверхностных интермедиатов
- •Номенклатура каталитических реакций
- •Предполагаемые стадии детального механизма реакции
- •Вначале молекулы СО и Н2 адсорбируются на поверхности медного катализатора. Затем молекулы СО
- •В присутствии никелевого катализатора как СО, так и Н2 хемосорбируются на поверхности в
- •Работа катализатора
- •Азот весьма инертное вещество. Для разрыва связи N-N в его молекуле необходима энергия
- •Активность таких катализаторов, как алюмосиликаты, применяющихся при крекинге нефти, определяется присутствием на их
- •Активность кислотных катализаторов обусловливается их способностью реагировать с углеводородами с образованием в качестве
- •Дегидрирование парафинов на поверхности АЦ
- •Причины дезактивации катализаторов
- •По литературным данным, полное подавление активности
- •Дезактивация металлических катализаторов
- •Соединения фосфора являются сильными ядами, их попадание возможно из добавок к смазочным маслам,
- •Блокировка поверхности коксом
- •Примеры дезактивации промышленных катализаторов
- •Способы реактивации (регенерации)
- •Гидрирование этилена
- •Реа кци я де гид р и р ов ан ия имеет тот

Прогнозируемая годовая потребность России в катализаторах гидроочистки
> 12000 т |
> 300 млн.$ |
ОАО «ВНИПИнефть»
Современные промышленные катализаторы гидроочистки
Нанесённые зарубежные катализаторы
Haldor Topsoe, Axens, Criterion, Albemarle, UOP, Zud-Chemie, Cosmo Oil, Nippon Ketjen, Grace и др.
Нанесённые российские катализаторы
ООО «Новокуйбышевский завод катализаторов»
«Ангарский завод катализаторов и органического синтеза»
ЗАО «Промышленные катализаторы», (г. Рязань)
КНТ Групп (г. Ишимбай)
Массивные Ni-Mo-W катализаторы
NEBULA Akzo Nobel – Albemarle

Современное состояние и направления развития катализаторов гидроочистки
|
|
ГО сырья риформинга |
|
Острой необходимости в новых |
|
|
и изомеризации |
|
марках катализаторов пока нет |
|
|
|
|
|
ГО бензиновых |
|
ГО бензинов |
|
Совместно с ГО |
фракций |
|
термических процессов |
|
дизельного топлива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимы новые |
|
|
ГО бензина |
|
российские катализаторы |
|
|
каталитического крекинга |
|
< 30 ppm S; ΔОЧ< 1 |
|
|
|
|
<2,5 МПа; >3 ч –1; 280–320оС |
|
|
|
|
|
ГО керосиновой фракции |
|
|
Острой необходимости в новых |
|
|
|
марках катализаторов пока нет |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 10 ppm S, < 11% ПЦА |
ГО дизельных |
|
Необходимы новые |
|
340оС; 1,0-1,5 ч-1; 3,5 МПА |
фракций |
|
российские катализаторы |
|
ВСГ 300 нм3/м3 |
|
|
|
|
>1% S в сырье |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500-1000 ppm S |
ГО газойлевых |
|
Необходимы новые |
|
5-7 МПа, 1 ч-1, 360оС, |
фракций |
|
российские катализаторы |
|
ВСГ 500 нм3/м3 |
|
|
|
|
1,0-2,5 % S в сырье |

Исторические корни катализа
XV век: алхимики
|
спирт |
“купоросное |
|
|
эфир |
|
|||
|
масло“ |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1669 г.: Бекер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спирт |
глиняная |
|
|
“маслородный газ“ |
||||
|
трубка |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
1759 г.: Шееле, Бухольц |
|
|
|
|
|
|
|||
|
спирт+ уксус |
|
глина |
|
фруктовая эссенция |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
1793 г.: Клеман, Дезорм |
|
|
|
|
|
|
|||
|
сера + воздух + вода |
|
красная |
купоросное масло |
|||||
|
|
окись азота |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
К началу XIX века найдена обширная группа “аномальных“ реакций с внестехиометрическим участием реагентов
Лекции 1, 2 |
13 |

Исторические корни катализа
1806 г.: Клеман, Дезорм
2SO2 + O2 |
NO2 |
2SO3 |
|
(первое объяснение явления)
1811 г.: Кирхгоф
крахмал
H2SO4 сахар
(дано объяснение явления)
После работ Кирхгофа стали изыскивать агенты, стимулирующие превращения химических соединений
Лекции 1, 2 |
14 |

Исторические корни катализа
1813 |
г.: Тенар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH3 |
|
|
|
|
N2 + H2 |
|||||
|
1817 |
|
|
(Fe, Cu, Ag, Pt) |
||||||||
г.: Дэви |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1818 |
г.: ТенарCH CH |
OH |
Pt |
|
сгорание |
||||||
воздух |
|
|||||||||||
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|||||
|
1821 |
г.: Деберейнер |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
H2O2 |
|
|
|
|
H2O + O2 |
|||||
|
|
(Ag, Cu, Pt, Fe, Pd, Rh) |
||||||||||
|
1831 |
г.: Филлипс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3CH2OH |
Pt |
|
CH3COOH |
|||||||
|
|
воздух |
|
|||||||||
|
|
SO2 + O2 |
|
Pt |
SO3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Объединение “аномальных“ реакций в одну категорию
Лекции 1, 2 |
15 |

Становление катализа
1834 г.: Митчерлих
ввел понятие «контактные реакции»
1835 г.: Берцелиус
ввел для совокупности явлений понятие “Катализ“ от греческого « » — разрушение
Определение катализа (Г.К.Боресков):
Феноменологически катализ можно определить как возбуждение химических реакций или изменение их скорости под влиянием веществ – катализаторов, многократно вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой состав.
Лекции 1, 2 |
16 |

Основные положения определения катализа
Возбуждение химических реакций (а не только ускорение)
CH3CHO
C2H4 + O2 CO2 + H2O
CH2 CH2
O
Катализ может быть использован для ускорения всех термодинамически возможных химических реакций
При катализе происходит промежуточное химическое взаимодействие катализаторов с реагирующими веществами
Катализ — явление химическое (а не физическое)
Каталитическую активность нельзя рассматривать как универсальное свойство вещества. Нет веществ, которые обладали бы каталитическими свойствами в общей форме
Лекции 1, 2 |
17 |

Основные положения определения катализа
Катализатор не расходуется в ходе реакции
Явление катализа не связано с изменением свободной энергии катализатора
Изменяться катализатор в ходе реакции может, но эти изменения не являются причиной, обуславливающей каталитическое действие, а являются следствием протекающих побочных процессов
Малым количеством катализатора можно превратить громадные количества вещества (фактор использования вещества катализатора ~104-106)
Применением катализатора нельзя сместить положение термодинамического равновесия химической реакции
Катализатором нельзя превратить процесс с G>0 в процесс с G<0
Лекции 1, 2 |
18 |
Роль катализа в становлении и развитии современной промышленности
1875 г.: Окисление SO2 в SO3
H2SO4 — “хлеб“ химии
1903-1918 г.г.: Синтез NH3. Окисление NH3
HNO3 — соединения связанного азота
1923 г.: Синтез CH3OH
—органический синтез
1890-1928 г.г.: Процессы каталитического окисления
—органический синтез
Лекции 1, 2 |
19 |
Роль катализа в становлении и развитии современной промышленности
1930-1932 г.г.: Синтез искусственного каучука
—развитие машиностроения
1930-1935 г.г.: Синтез углеводородов по Фишеру-Тропшу
—вовлечение угля в получение моторных топлив
1937 г.: Каталитический крекинг
—углубление качества переработки нефти
1940-1950 г.г.: Дегидроциклизация парафинов
—новый источник получения ароматических соединений
Лекции 1, 2 |
20 |