铂催化剂
以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称
铂催化剂(英文名称platinum catalyst)是一种以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称。采用铂金属网、铂黑、或把铂载于氧化铝等载体上,也可含有金属铼等助催化剂组分。主要用于氨氧化、石油烃重整、不饱和化合物氧化及加氢、气体中一氧化碳氮氧化物的脱除等过程。是化学、石油和化工反应过程经常采用的一种催化剂。具有催化活性高,选择性强,催化剂制作方便,使用量少,可以通过制造方法的变化和改进,与其他金属或助催化剂活性组分复配等,优化催化性能。应用领域广,能够反复再生和活化使用,寿命长,废催化剂的金属钯可以回收再利用等优越性。许多铂催化剂品种都已成为专利产品,应用于各行各业,具有新的结构及催化功能的铂催化剂仍在不断研发,不但使许多难以实现的反应过程经铂催化剂催化而成为可能,而且使许多石油和化工等工业生产过程,因采用新开发的铂催化剂得到改善和提高,使工艺过程简化、经济效益提高,因此铂催化剂仍具有远大的发展前景。
铂金属独特的优良性能
铂(Pt)元素在周期表中第10族(ⅧB)铂族元素,原子序数78,稳定的同位素有194,195,196,198。密度21.45g/cm,熔点1769℃,沸点3827±100℃,氧化态+2、+3、+4价,银白色具有良好延展性的金属。铂在空气中不被氧化,在450℃以下无明显的氧化膜生成,450℃以上生成挥发性氧化物稍有失重。在500℃的氧气气氛中能氧化成氧化铂。可被卤素、氰化物、硫和苛性碱腐蚀。在1000℃将铂暴露在硫化氢中,12小时后可观察到少量腐蚀。不溶于盐酸硝酸,但溶于王水,生成六氯合铂(Ⅳ)酸(H2PtCl6)。铂是很好的吸氢材料,要避免长时间暴露在含碳的强还原气氛(如C、CO、CO2)中。
典型的铂催化剂及用途
在石油和化工过程中最富盛名的铂催化剂及其催化过程有:
(1)铂重整催化剂及铂重整过程:在石油炼制工业中,将石油中的C6~C8烷烃馏分分离出来,经过重整,转化成C6~C8芳烃,即苯、甲苯二甲苯的过程,所用催化剂为铂催化剂,过程的目的是增产芳烃、提高汽油的辛烷值。重整过程用催化剂又称单铂催化剂(英文名称single platinum catalyst),以铂为金属活性组分,以γ-氧化铝为载体,铂含量在0.3~0.7%,酸性组分为氯或氯氟化物,含量为0.1~0.3%。催化剂堆积密度为0.79~0.85g/cm,白色、圆柱状颗粒。活性组分铂起到加速直链的烷烃脱氢芳构化反应。提高催化剂中铂含量,有利于芳构化反应和催化剂的抗毒能力。另一种铂重整催化剂为铂-铼双金属催化剂。重整反应温度为400~500℃,压力2.5~3.0MPa。催化剂使用周期可在一年以上。
(2)氨氧化过程采用铂铑丝网催化剂,氨与空气经铂铑丝网催化剂,在850~900℃反应生成一氧化氮和水,一氧化氮再被氧化成二氧化氮,水吸收生成硝酸
(3)低碳烃催化芳构化,C5~C6 烃异构化过程采用载铂的氧化铝催化剂。目的是增产芳烃和提高汽油辛烷值
铂催化剂的中毒
毒物主要有硫及硫化物、一氧化碳、结碳、结焦等,中毒后的铂催化剂可以通过烧焦、在氢气流下再生等步骤,恢复活性,再生后活性恢复的催化剂,重新进行反应。完全失活的铂催化剂可以通过酸溶等步骤回收金属铂。
参考资料
最新修订时间:2022-11-03 13:44
目录
概述
铂金属独特的优良性能
典型的铂催化剂及用途
参考资料