金属催化剂的稳定性通常以寿命表示,指催化剂在使用条件下,维持一定活性水平的时间(单程寿命),或者每次下降后经再生而又恢复许可活性水平的累计时间(总寿命)。催化剂的稳定性包括对高温热效应的热稳定性,对摩擦、冲击、重力作用的机械稳定性和对毒物毒化作用的抗毒稳定性。此外,还有对结焦、积炭和抗住衰老变稳定性和对反应气氛的化学稳定性。衡量催化剂耐热稳定性,是从使用温度开始逐渐升温,看它能够忍受多高的温度和维持多长的时间而活性不变。耐热温度越高,时间越长,则催化剂的寿命越长。在反应物或副产物中有害物质(毒物)对催化剂的毒化作用,使活性、选择性降低,寿命缩短的现象称为催化剂中毒。催化剂对有害杂质毒化的抵抗能力称为催化剂的抗毒稳定性。各种催化剂对各种杂质有着不同的抗毒性,同种催化剂对同一杂质在不同的反应条件下也有不同的抗毒能力。因此某种杂质对某种催化剂在给定的条件下是否有毒化作用要具体分析。金属催化剂的吸附作用是非均相催化过程中重要的环节。普陀区实验室金属催化剂研究
用作金属催化剂载体的物质可分为天然物及合成物质两类,天然物质(如浮石、白土、硅藻土、铁矾土及石英等)由于其来源不同在性质上有很大差异,而且它们所具有的比表面积及细孔结构都有限,加上还夹带一些杂质。所以,工业催化剂所用载体大部分采用人工合成的物质,有时为了降低成本或某种性能的需要,也在合成物质中混入一定量的天然物质。用合成物质制备的催化剂载体种类已很多,而且用于不同催化剂上有相应的不同制备方法。一般来说,用作催化剂的载体应具备以下条件:1、具有能适合反应过程的形状;2、有足够的机械强度,以经受反应过程的机械或热的冲击;有足够的抗拉强度,以抵抗催化剂使用过程中逐渐沉积在细孔里的污浊物的破裂作用;对流化床用催化剂载体还需有足够的耐磨强度;3、有足够的比表面积及细孔结构,以便能在其表面均匀支载活性组分,为催化反应提供场所;4、有足够的稳定性,以抵抗活性组分、反应物及反应产物的化学侵蚀,并能经受催化剂的再生处理;5、不会有任何可以使催化剂中毒的杂质;6、导热系数、堆积密度适宜;7、制备方便、原料易得,制备时三废排放少。虹口区实验用金属催化剂生产商金属催化剂主要性能指标:稳定性。通常以使用寿命来表示。
贵金属催化剂上游原材料依赖进口,下游应用十分普遍,贵金属催化剂的上游主要涉及贵金属矿产、载体研制等。贵金属在全球属于稀缺资源,贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料,而我国在铂族金属资源上属于极度匮乏的国家,主要贵金属大部分依赖进口,其价格受全球和下游的行业经济周期的影响变化快、波动大,且铂族金属价格昂贵,通常占产品生产成本的90%以上,所以贵金属价格的波动对企业成本影响较大。贵金属催化剂用载体种类繁多,以硅酸盐、金属氧化物、炭载体为主。贵金属催化剂下游应用十分普遍,涉及石油化工、煤化工、医药、农药、食品、染料、颜料、化工新材料、环保、新能源、电子等各领域。
贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视,普遍用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应,在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用。均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。在稀有金属催化剂中,稀有金属是构成催化剂成本的主要因素。
在负载型和非负载型多金属催化剂中,若金属组分之间形成合金,称为合金催化剂。研究和应用较多的是二元合金催化剂,如铜-镍、铜-钯、钯-银、钯-金、铂-金、铂-铜、铂-铑等。可以通过调整合金的组成来调节催化剂的活性。某些合金催化剂的表面和体相内的组成有着明显的差异,如在镍催化剂中加入少量铜后,由于铜在表面富集,使镍催化剂原有表面构造发生变化,从而使乙烷加氢裂解活性迅速降低。合金催化剂在加氢、脱氢、氧化等方面均有应用。负载型金属催化剂省去催化剂成型工段,制备方法比较简便。江苏常用金属催化剂简介
在负载型和非负载型多金属催化剂中,若金属组分之间形成合金,称为合金催化剂。普陀区实验室金属催化剂研究
金属催化剂在工业应用中应该注意什么?可将间歇釜式加工工艺升级成连续工艺,降低升降温流程,使体系更平稳,与此同时选用低温活性好的雷尼镍金属催化剂,可合理有效降低焦油副产,从而避免阻塞失活,提升金属催化剂寿命;又例如石油化工衍化行业,一般因为原料中带有中毒化学物质,非常容易造成催化剂中毒失活,这就要严格控制原料及汽体中的S成分,在做好化工生产前,可以用脱硫吸附剂对原料做好脱硫,那样可合理有效保护金属催化剂,大幅度提高金属催化剂寿命。总之,金属催化剂失活的原因多且繁杂,但倘若可以找到主要是的原因,并有针对性的采用科学合理对策加以控制,可能合理有效提升金属催化剂的使用期限和应用实际效果。普陀区实验室金属催化剂研究
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