精细化工试验技术 第十三章催化剂及各种助剂 、催化剂及其分类 二、助剂及其分类 三、催化剂及助剂的应用 四、催化剂及助剂的发展概况 实验二十三活性氧化铝的制备 实验二十四增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的制备 实验二十五聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
精细化工试验技术 第十三章 催化剂及各种助剂 一、催化剂及其分类 二、助剂及其分类 三、催化剂及助剂的应用 四、催化剂及助剂的发展概况 实验二十三 活性氧化铝的制备 实验二十四 增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的制备 实验二十五 聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
催化剂及各种助剂 、催化剂及其分类 催化剂( catalyst)是指在化学反应中能改变化学反应速度 而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。加快反应速 度的催化剂称为正催化剂,减慢反应速度的催化剂称为负催 化剂。在工业生产中,催化剂也叫做触媒。 催化剂一般可以从以下几个方面来分类。 (1)从活性成分属性分类催化剂分为金属催化剂、氧化 物催化剂、配位化合物催化剂、有机催化剂和无机催化剂等。 (2)从催化反应状态分类催化剂分为均相催化剂和多相 催化剂 (3)从应用领域分类催化剂分为炼油用催化剂、石油化 工用催化剂、化学工业用催化剂、环保用催化剂以及其它用 途的催化剂
催化剂及各种助剂 一、催化剂及其分类 催化剂(catalyst)是指在化学反应中能改变化学反应速度 而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。加快反应速 度的催化剂称为正催化剂，减慢反应速度的催化剂称为负催 化剂。在工业生产中，催化剂也叫做触媒。 催化剂一般可以从以下几个方面来分类。 ⑴ 从活性成分属性分类 催化剂分为金属催化剂、氧化 物催化剂、配位化合物催化剂、有机催化剂和无机催化剂等。 ⑵ 从催化反应状态分类 催化剂分为均相催化剂和多相 催化剂。 ⑶ 从应用领域分类 催化剂分为炼油用催化剂、石油化 工用催化剂、化学工业用催化剂、环保用催化剂以及其它用 途的催化剂
催化剂及各种助剂 常用的催化剂有二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、 五氧化二钒等氧化物催化剂,沸石、分子筛等硅铝酸盐催化 剂,铂、银、铜、锌、钛、钒、铬、钼、铁、镍、铑、钯等 金属催化剂,镍、钯、钴、铑、钌的配位化合物催化剂,冠 醚和高分子化合物等有机催化剂,以及固定酶、环糊精等。 除了以上催化剂外,还有一些物质若单独使用对于某种 反应并没有催化作用,但却能使催化剂的活性显著增强,这 种物质叫做助催化剂。 工业催化剂中,活性成分与助催化剂的含量并不高,主 要成分为载体,载体起到支承、分散催化剂的作用,有利于 催化剂活性的充分发挥
催化剂及各种助剂 常用的催化剂有二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、 五氧化二钒等氧化物催化剂，沸石、分子筛等硅铝酸盐催化 剂，铂、银、铜、锌、钛、钒、铬、钼、铁、镍、铑、钯等 金属催化剂，镍、钯、钴、铑、钌的配位化合物催化剂，冠 醚和高分子化合物等有机催化剂，以及固定酶、环糊精等。 除了以上催化剂外，还有一些物质若单独使用对于某种 反应并没有催化作用，但却能使催化剂的活性显著增强，这 种物质叫做助催化剂。 工业催化剂中，活性成分与助催化剂的含量并不高，主 要成分为载体，载体起到支承、分散催化剂的作用，有利于 催化剂活性的充分发挥
催化剂及各种助剂 二、助剂及其分类 助剂 (auxiliary)泛指工业生产中用于生产过程或使用过 程中的辅助化学品。使用助剂,可以改进成品品质、节约原 材料或提高加工效率。分类如下: (1)印染助剂包括柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、 纤维用阻燃剂等 (2)橡胶助剂包括促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活 化剂等。 (3)塑料助剂包括增塑剂、稳定剂、发泡剂、塑料用阻 燃剂等。 (4)水处理剂包括水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌 灭藻剂、絮凝剂等
催化剂及各种助剂 二、助剂及其分类 助剂(auxiliary )泛指工业生产中用于生产过程或使用过 程中的辅助化学品。使用助剂，可以改进成品品质、节约原 材料或提高加工效率。分类如下： ⑴ 印染助剂 包括柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、 纤维用阻燃剂等。 ⑵ 橡胶助剂 包括促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活 化剂等。 ⑶ 塑料助剂 包括增塑剂、稳定剂、发泡剂、塑料用阻 燃剂等。 ⑷ 水处理剂 包括水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌 灭藻剂、絮凝剂等
催化剂及各种助剂 (5)纺织助剂包括涤纶长丝用、短丝用、锦纶用、腈纶 用、丙纶用、维纶用、玻璃丝用油剂等。 (6)有机溶剂包括吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙腈系 列、糠醛系列等 (7)高聚物合成添加剂包括引发剂、阻聚剂、终止剂、 调节剂、活化剂等。 (8)表面活性剂包括阳离子、阴离子、两性离子和非离 子等类型的表面活性剂。 (9)皮革助剂包括合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂 等 0农药用助剂包括乳化剂、增效剂等 )油田用化学品包括油品用破乳剂、钻井用防塌剂 泥浆用助剂、防蜡降黏剂等
催化剂及各种助剂 ⑸ 纺织助剂 包括涤纶长丝用、短丝用、锦纶用、腈纶 用、丙纶用、维纶用、玻璃丝用油剂等。 ⑹ 有机溶剂 包括吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙腈系 列、糠醛系列等。 ⑺ 高聚物合成添加剂 包括引发剂、阻聚剂、终止剂、 调节剂、活化剂等。 ⑻ 表面活性剂 包括阳离子、阴离子、两性离子和非离 子等类型的表面活性剂。 ⑼ 皮革助剂 包括合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂 等。 ⑽ 农药用助剂 包括乳化剂、增效剂等。 ⑾ 油田用化学品 包括油品用破乳剂、钻井用防塌剂、 泥浆用助剂、防蜡降黏剂等
催化剂及各种助剂 ①②混凝土用添加剂包括减水剂、防水剂、脱模剂、泡 沫剂、嵌缝油膏等。 (3机械、冶金用助剂包括防锈剂、清洗剂、电镀用助 剂、焊接用助剂、机动车用防冻剂等 (4油品用添加剂包括防水、增黏、耐高温等种类,汽 油抗震、液力传动、变压器油、刹车油添加剂等。 5电子工业专用化学品包括显像管用碳酸钾、氟化剂、 助焊剂、石墨乳等。 ⑩6纸张用添加剂包括增白剂、补强剂、防水剂、填充 剂等 ①⑦其它助剂如玻璃防霉(发花)剂、乳胶凝固剂等
催化剂及各种助剂 ⑿ 混凝土用添加剂 包括减水剂、防水剂、脱模剂、泡 沫剂、嵌缝油膏等。 ⒀ 机械、冶金用助剂 包括防锈剂、清洗剂、电镀用助 剂、焊接用助剂、机动车用防冻剂等。 ⒁ 油品用添加剂 包括防水、增黏、耐高温等种类，汽 油抗震、液力传动、变压器油、刹车油添加剂等。 ⒂ 电子工业专用化学品 包括显像管用碳酸钾、氟化剂、 助焊剂、石墨乳等。 ⒃ 纸张用添加剂 包括增白剂、补强剂、防水剂、填充 剂等。 ⒄ 其它助剂 如玻璃防霉（发花）剂、乳胶凝固剂等
催化剂及各种助剂 三、催化剂及助剂的应用 催化剂的应用 催化剂的应用主要体现在工业催化、化学加工、化学制 药以及环境保护等方面 催化剂在工业催化方面主要应用于石油炼制、催化裂化、 催化重整、加氢裂化、加氢重整以及烷基化等工业过程。在 化学加工方面主要应用于聚合、烷基化、加氢、脱氢、氧化 以及合成气体等化学反应过程。在环境保护方面主要应用于 汽车尾气的处理和工业废气的净化 随着科技的发展,催化剂在工业上的应用也日益广泛, 而且逐渐渗透到其它科技领域,如生命科学领域。将来,催 化剂在工业生产中必然扮演更重要的角色
催化剂及各种助剂 三、催化剂及助剂的应用 1．催化剂的应用 催化剂的应用主要体现在工业催化、化学加工、化学制 药以及环境保护等方面。 催化剂在工业催化方面主要应用于石油炼制、催化裂化、 催化重整、加氢裂化、加氢重整以及烷基化等工业过程。在 化学加工方面主要应用于聚合、烷基化、加氢、脱氢、氧化 以及合成气体等化学反应过程。在环境保护方面主要应用于 汽车尾气的处理和工业废气的净化。 随着科技的发展，催化剂在工业上的应用也日益广泛， 而且逐渐渗透到其它科技领域，如生命科学领域。将来，催 化剂在工业生产中必然扮演更重要的角色
催化剂及各种助剂 2.助剂的应用 助剂的品种很多,应用广泛,已经形成了新的化工门类。 助剂一般用量不大,但能明显改变产品的性能,是一些制品 不可缺少的组分。例如,石油产品添加剂在汽油、煤油、柴 油以及润滑油中有广泛的用途,在改善燃烧性能和润滑性能, 保护机器设备,在防锈、抗氧化以及抗静电方面都有不可缺 少的作用。食品添加剂是发展较快的精细化工行业,在提高 食品营养,防止腐败变质,改善食品观感,增加风味,便于 加工等方面都有重要作用。塑料助剂如增塑剂、热稳定剂以 及脱模剂等便于加工,而抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂以及 防霉剂可以改善产品性能 四、催化剂及助剂的发展概况
催化剂及各种助剂 2．助剂的应用 助剂的品种很多，应用广泛，已经形成了新的化工门类。 助剂一般用量不大，但能明显改变产品的性能，是一些制品 不可缺少的组分。例如，石油产品添加剂在汽油、煤油、柴 油以及润滑油中有广泛的用途，在改善燃烧性能和润滑性能， 保护机器设备，在防锈、抗氧化以及抗静电方面都有不可缺 少的作用。食品添加剂是发展较快的精细化工行业，在提高 食品营养，防止腐败变质，改善食品观感，增加风味，便于 加工等方面都有重要作用。塑料助剂如增塑剂、热稳定剂以 及脱模剂等便于加工，而抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂以及 防霉剂可以改善产品性能。 四、催化剂及助剂的发展概况
催化剂及各种助剂 实验二十三活性氧化铝的制备 、实验目标 了解活性氧化铝的性质及用途。 2.理解活性氧化铝的制备原理以及掌握其制备方法 、产品特性与用途 氧化铝,俗称矾士。化学式A2O3。白色粉末,密度 3.9~40gcm3,熔点2050℃,沸点2980℃。不溶于水,能缓 慢溶于浓硫酸。可用于炼制金属铝,也是制坩埚、瓷器、耐 火材料和人造宝石的原料。用作吸附剂、催化剂及催化剂载 体的氧化铝称为“活性氧化铝”,具有多孔性、高分散度和 大的比表面积等特性,广泛用于石油化工、精细化工、生物 以及制药等领域
催化剂及各种助剂 实验二十三 活性氧化铝的制备 一、实验目标 1．了解活性氧化铝的性质及用途。 2．理解活性氧化铝的制备原理以及掌握其制备方法。 二、产品特性与用途 氧化铝，俗称矾土。化学式Al2O3。白色粉末，密度 3.9～4.0g/cm3 ，熔点2050℃，沸点2980℃。不溶于水，能缓 慢溶于浓硫酸。可用于炼制金属铝，也是制坩埚、瓷器、耐 火材料和人造宝石的原料。用作吸附剂、催化剂及催化剂载 体的氧化铝称为“活性氧化铝”，具有多孔性、高分散度和 大的比表面积等特性，广泛用于石油化工、精细化工、生物 以及制药等领域
催化剂及各种助剂 三、实验原理 活性氧化铝一般由氢氧化铝加热脱水制得。氢氧化铝也 称水合氧化铝,其化学组成为Al2O3nH2O,通常按所含结晶 水数目不同,可分为三水氧化铝和一水氧化铝。氢氧化铝加 热脱水后,可以得到yAl2O3,即通常所讲的活性氧化铝。 本实验用ACl3和NH4OH为原料,发生沉淀反应生成 以γ-AOOH为主的氧化铝水合物,再经过滤、干燥、焙烧, 得活性氧化铝,其化学反应方程式为 AlCL,+ 3NHOH AlOOH I+3NH CI +H,O 2AlOOHALO,+HO
催化剂及各种助剂 三、实验原理 活性氧化铝一般由氢氧化铝加热脱水制得。氢氧化铝也 称水合氧化铝，其化学组成为 Al2O3·nH2O，通常按所含结晶 水数目不同，可分为三水氧化铝和一水氧化铝。氢氧化铝加 热脱水后，可以得到γ- Al2O3，即通常所讲的活性氧化铝。 本实验采用AlCl3和NH4OH为原料，发生沉淀反应生成 以γ-AlOOH为主的氧化铝水合物，再经过滤、干燥、焙烧， 得活性氧化铝，其化学反应方程式为： AlCl3 ＋ 3NH4OH AlOOH ↓＋3NH4Cl ＋ H2O 2AlOOHAl2O3 ＋ H2O