从事催化的各位虫友,经常会面临催化剂种类的选择,先将我用过的催化剂的优缺点和大家分享,有不足的和错误的,请大家补充和指正。
催化剂定义:又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。
从用途上分,可以分成加氢催化剂、氧化催化剂和异构化催化剂等。加氢镍催化剂又分为:1.骨架镍催化剂(镍-铝合金粉);2.负载碳酸镍与碳酸铜催化剂;3.负载型镍催化剂。
我们常用到的催化剂有钯碳、雷尼镍、德国6504K、C207(铜类)催化剂、KT-02镍催化剂等。先将各催化剂的优缺点陈列如下,给各位从事催化加氢的虫友做个参考。
(1)从价格上分析:钯碳最贵,价格为450万元/吨左右;雷尼镍价格为20万元/吨左右;6504K催化剂为30万元/吨;C207催化剂价格不详,但因其主要催化成份为铜,估计是这里面最便宜的;KT-02型镍催化剂价格在35万元左右。
(2)从活性上分析:钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。
(3)从催化反应温度分析:钯碳反应温度很低,在常温下也可以催化反应;KT-02镍催化剂在40左右就可以进行催化;雷尼镍催化反应温度稍高,60度左右;6504K催化反应温度在80度左右;C207催化反应温度一般不低于150度。
(4)从使用安全按角度分析:KT-02型镍催化剂150摄氏度下空气中不自燃;6504K也可以在空气中120摄氏度下保存;钯碳常温下暴露在空气中容易自燃;雷尼镍暴露在空气中容易着火。
(5)从催化反应的选择性上分析:钯碳活性太高,在多基团的时候选择性低,生成副产物;KT-02型镍催化剂选择性很好;雷尼镍加氢选择性比钯碳要好,但是比KT-02稍差;C207选择性很好。
(6)从转化率分析:钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。
(7)从使用方便角度分析:KT-02和6504K在使用前都不需要活化,直接投入反应体系即可进行催化;钯碳不需要催化,但是必须密封隔绝空气保存;雷尼镍和C207使用前必须先进行活化,用碱处理溶去铝方可投入反应进行催化,而且雷尼镍在保存时也必须隔绝空气。
(8)从与产物进行分离来分析:催化加氢完毕后,必须将产物与催化剂进行分离,从分离难易程度来看:KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳,C207一般用于固定床加氢,分离不存在太大的问题。
(9)从重复使用次数来看:KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳>C207。这里综合考虑反应过程中的失活及后分离过程中的损失。KT-02重复使用次数不少于100次;雷尼镍重复使用次数在70次左右;6504K重复使用次数为30-35次;C207在固定床上使用;一般用一段时间后重新换新催化剂;具体使用次数不好估计,钯碳一般在使用后需要进行活化。
(10)催化剂形式:钯碳、KT-02、6504K、C207为负载型催化剂,雷尼镍为镍铝合金。
以上主要是对各催化剂的特性进行比较,如有不合适的地方,请多指点。各位虫友可以根据自己所要加氢的原料及产物特点,选择合适的催化剂。
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