AUTOKAT RECYCLE pruža priliku kompanijama i pojedincima da prodaju ove dijelove na kraju životnog vijeka za maksimalni trošak u minimalnom vremenu. Ovakvo rješenje doprinosi dobrobiti kupaca i doprinosi davanju izvodljivog doprinosa očuvanju životne sredine.
Prodaja industrijskih katalizatora
- odlično rješenje koje vam omogućava da zaradite pristojnu količinu novca i pošaljete dio na "ispravnu" obradu. AUTOKAT RECYCLE je firma specijalizovana za otkup ovih proizvoda, sa svim neophodna sredstva omogućavaju preciznu analizu sadržaja vrijednih elemenata, tako da kupci mogu računati na brzu procjenu troškova.
Naša kompanija posluje u brojnim gradovima Rusije. U nedostatku tačke sa pogodnom lokacijom, proizvod možete poslati putem pošte ili kurira.
Resurs koji je iscrpljen ili su iz nekog razloga izgubili sposobnost za rad u AUTOKAT RECYCLE je procedura koja ne oduzima skoro ništa. Nakon prijema proizvoda, stručnjaci vrše potrebne analize i izračunavaju iznos plaćanja, a ako su zadovoljni klijentom, onda se sklapa ugovor i izdaje se novac (mogući su bezgotovinski i drugi načini plaćanja).
Klijentima AUTOKAT RECYCLE su zagarantovani atraktivni uslovi, ne bez pogodnosti i pogodnosti. Dakle, oni koji odluče predati katalizator mogu računati na kompetentan savjet, visoke cijene, što je brže moguće za analizu i plaćanja. Na stranici posjetitelji mogu saznati približnu cijenu proizvoda pomoću posebnog kalkulatora, znajući približan sadržaj plemenitih metala u njegovom sastavu.
Prema svom sastavu, katalizatori se dele na 1) modifikovane; 2) na mješovitim i 3) na medijima.
1) Modifikovani katalizatori. Modifikator je dodatak katalizatoru male (do 10 - 12 tež.%) količine druge supstance koja nije katalitički aktivna za ovu reakciju, ali poboljšava određene kvalitete katalizatora (termičku stabilnost, snagu, otpornost na otrov) . Ako modifikator povećava aktivnost, to je promotor. Prema prirodi akcije, promoteri se dijele na a) elektronski, uzrokuje deformaciju kristalne rešetke katalizatora ili mijenja radnu funkciju elektrona u željenom smjeru. Na primjer, dodavanje Cl - u srebrni katalizator za oksidaciju metanola: CH 3 OH ® CH 2 O; b) stabiliziranje, sprečavajući sinterovanje dispergovane strukture katalizatora. Na primjer, promotori Al 2 O 3 i SiO 2 stabiliziraju primarne kristale željeznog katalizatora u sintezi amonijaka: N 2 + 3H 2 ® 2NH 3 . Prvog dana rada kristali su sinterovani, uvećani od 6 do 20 nm. Zaliha slobodne energije na granici kristala se smanjuje i aktivnost opada. Uvedeni promotori se, bez redukcije, tope na temperaturi sinteze, kristali su prekriveni tankim filmom, sprečavajući njihovo sinterovanje. Međutim, oba aditiva imaju kiselu površinu, na kojoj se molekula NH 3 snažno adsorbira, sprečavajući sorpciju molekula dušika, a aktivnost katalizatora se smanjuje; V) formiranje strukture, neutralizirajući kiselinske centre Al 2 O 3 i SiO 2 . Na primjer, K 2 O, CaO i MgO, ali njihova količina ne smije biti veća od 4-5 tež.%, budući da imaju mineralizirajući učinak, tj. doprinose sinterovanju Fe kristala.
2) Miješani katalizatori. Mješoviti katalizatori se nazivaju katalizatori koji sadrže nekoliko katalitički aktivnih komponenti za datu reakciju, uzetih u srazmjernim količinama. Aktivnost ovakvih katalizatora nije aditivna, već poprima izuzetnu vrijednost iz sljedećih razloga: formiranje mehaničkih smjesa sa većom faznom granicom, tj. sa velikom količinom slobodne energije ( na primjer, za reakciju HCºHC + H 2 O ® CH 3 -CHO, katalizator je mješavina CdO + CaO / P 2 O 5 \u003d 3-4; pri molarnom omjeru od £3, uočena je visoka selektivnost, ali je snaga granula katalizatora niska; na ³4 - visoka čvrstoća granula, ali niska selektivnost); formiranje čvrstih rastvora tipa spinel(na primjer, u katalizatoru oksidacije V 2 O 5 +MoO 3, katjon Mo +6 se uvodi u prazne pozicije kristalne rešetke V 2 O 5. Deformacija rešetke dovodi do povećanja slobodne energije sistema; formiranje pod uslovima reakcije novih aktivnijih katalizatora(na primjer, za sintezu metanola CO + 2H 2 ® CH 3 OH koristi se krom-cink katalizator:
ZnO + CrO 3 + H 2 O ® ZnCrO 4 × H 2 O
2ZnCrO 4 × H 2 O + 3H 2 ® + 5H 2 O
U uglastim zagradama je prikazana aktivna faza dobivena nakon redukcije katalizatora, koji je u suštini novi katalizator.
3) Podržani katalizatori. Nosač određuje oblik i veličinu granula, optimalnu poroznu strukturu, čvrstoću, otpornost na toplinu i smanjenje troškova. Ponekad povećava aktivnost (vidi teoriju polja liganda). Klasifikacija medija: sintetički– silika gel, aktivni ugljen, aluminijum oksid (g, a), keramika; prirodno- plovućac, dijatomejska zemlja; po zapremini pora- porozna (više od 10%), neporozna (10% ili manje); po veličini zrna- veliki (1-5 mm), mali (0,1-1,0 mm), fini (manje od 0,1 mm); prema veličini specifične površine- male (manje od 1 m 2 /g), srednje (1-50 m 2 /g), razvijene (više od 50 m 2 /g).
Mi ćemo kupiti industrijske katalizatore u bilo kojoj količini u Rostovu na Donu i Rostovskoj regiji.
O katalizatorima
Katalizator je hemikalija koja pomaže da se ubrza reakcija. Ima široku primenu u raznim industrijama. Glavni potrošači katalizatora su industrija prerade nafte, petrohemijska, hemijska industrija, uspešno se koriste u oblasti ekologije i zaštite. okruženje.
Klasifikacija
Svi proizvedeni uređaji su klasifikovani:
- Prema vrsti reakcije katalize - acidobazna, redoks
- Prema grupi procesa katalize - sinteza amonijaka, krekiranje naftnih proizvoda
- Po prirodi aktivne baze koja se koristi - metal, oksid, sulfid, kompleks i drugi
- Prema načinu proizvodnje
Svi katalizatori koriste obojene i plemenite metale: platinu, aluminij, željezo, hrom, nikal, vanadijum, kobalt, bizmut, srebro, zlato i mnoge druge.
Industrijski katalizatori su takođe homogeni i heterogeni. Homogena - nalazi se u zajedničkoj fazi sa supstancom koja reaguje. Katalizator koji formira sopstvenu fazu, odvojenu od reagujućih supstanci, naziva se heterogen. Koristeći industrijske i druge vrste katalizatora, ne možemo samo spasiti prirodu od otrovnih tvari koje postoje u bilo kojoj industriji, već i sačuvati sirovine.
Primjena u industriji
Brzi rast industrije, kojem smo sada svjedoci, ne bi bio moguć bez razvoja i pojave novih hemijskih tehnološkim procesima. U većoj mjeri, napredak je olakšan široko rasprostranjenom upotrebom katalizatora, oni su ti koji pomažu da se sirovine niske kvalitete pretvore u proizvode visokog kvaliteta. Katalizator se može uporediti sa kamenom filozofom, za koji se vjerovalo da pretvara određene metale u zlato. Ali samo katalizatori pretvaraju sirovine u razne lijekove, plastiku, kemikalije, goriva, korisna i neophodna gnojiva i druge korisne stvari.
Primjena katalizatora
značajan događaj za praktična upotreba Katalizator se smatra početkom proizvodnje margarina metodom katalitičke hidrogenizacije biljnih ulja. To je prvi put sprovedeno na samom početku 20. veka, a već dvadesetih godina naučnici su razvili katalitičke metode u cilju dobijanja novih organskih materijala. Olefini, nitrili, estri, kiseline postali su svojevrsni "građevinski blokovi" za proizvodnju plastike.
Sljedeći val, kada su počeli koristiti industrijske katalizatore, bila je rafinacija nafte. Ubrzo u ovoj industriji katalizator više nije bio potreban, jer se ovi uređaji koriste u svim fazama procesa, kao što su:
- Pucanje
- Reformisanje
- Hidrosulfonacija
- Hidrokreking
- Izomerizacija
- Polimerizacija
- Alkilacija
Posljednjih godina katalizatori se široko koriste u području zaštite okoliša. Najpoznatiji uređaj koji nam pomaže da sačuvamo životnu sredinu je katalizator izduvnih gasova u automobilima.
Područja primjene neutralizatora se stalno šire, reakcija katalize omogućava poboljšanje prethodno razvijenih tehnologija. Na primjer, katalitičko krekiranje je poboljšano upotrebom zeolita.
hidrogenacija
U osnovi, katalitičke reakcije su povezane s činjenicom da se atom vodika aktivira s nekom drugom molekulom, što dovodi do kemijskih interakcija. Ovaj proces naziva hidrogenacijom, a upravo on je osnova za mnoge faze u preradi nafte, kao i u proizvodnji tečnog goriva iz uglja. Tokom rata, proces hidrogenacije je bio široko korišten u Njemačkoj za proizvodnju benzina za avione i goriva za automobile od uglja, jer u Njemačkoj nema nafte.
Hidrogenizacija biljnih jestivih ulja
Drugi korisno svojstvo, koji katalizatori imaju u Prehrambena industrija- ovo je hidrogenacija biljnog ulja u margarin, ulje za jelo i druge prehrambene proizvode. U ovom slučaju, fini prah nikla se nanosi na katalizator ili podlogu.
Dehidrogenacija
Ova hemijska reakcija katalize se koristi rjeđe od hidrogenacije, ali je, ipak, važna, pomaže u dobijanju stirena, propana, butana, butena.
kisela kataliza
Aktivnost većine katalizatora određena je i zavisi od njihovih kiselih svojstava. To su kiseli industrijski katalizatori koji se u većini slučajeva koriste u preradi nafte za proizvodnju parafina i aromatičnih ugljikovodika. Najnovije u upotrebi katalizatora je proizvodnja olovnih goriva, kao i visokooktanskih benzina.
Mora se reći da još uvijek ne postoji jedinstvena katalogizacija industrijskih katalizatora. Sve ide empirijski. Katalizatori se klasifikuju na osnovu sledećih parametara:
- Vrsta reakcije katalize
- Priroda supstance koja je aktivna
- Grupa katalitičkih procesa.
Najsveobuhvatnija opcija je upravo treća, jer je upravo on najviše fokusiran na modernu industriju - petrohemijsku, hemijsku, preradu nafte.
Istorija stvaranja
Vjeruje se da je prva upotreba katalizatora proizvodnja etil etera iz alkohola korištenjem sumporne kiseline kao katalizatora. U 18. stoljeću otkriveno je katalitičko djelovanje kiseline za saharifikaciju škroba. Ovdje su glina i neke vrste metala korištene kao katalizator. Ali ipak, koncept "katalize" još nije postojao. Tek 1834. godine Mitcherlich je uveo koncept kao "kontaktna reakcija". Naziv "kataliza" predložio je Berzelius godinu dana kasnije - 1835.
Upotreba metala platine za oksidaciju patentirao je naučnik Phillips 1831. godine, ali industrijske primjene ovuda nije dobio katalizu iz više razloga (platina je smanjila svoju aktivnost u kombinaciji s arsenom i nekim drugim otrovnim tvarima sadržanim u plinovima). Nakon što je razvijena metoda čišćenja raznih gasova od otrovnih tvari, postalo je moguće stvoriti prvi veliki industrijski uređaj. U Rusiji je pušten u rad 1897. godine, a patentiran 1902. godine. Danas najvažnije velika preduzeća Razne industrije koriste industrijske "kate", a svaki proces koristi svoju vrstu katalizatora, koji ima optimalnu kombinaciju svojstava.
Obim proizvodnje ovih uređaja u svijetu je više od 800 hiljada tona godišnje. Neki od katalizatora rade od 6 mjeseci do godinu dana, dok drugi imaju mnogo duži vijek trajanja - do 10-12 godina. Nakon što je ograničenje rada iscrpljeno, katalizator se mora pravilno odložiti.
Naša kompanija Vam nudi povoljne uslove prodaje po najpovoljnijim cenama. Kontaktirajte nas - zapamtite da katalizatori sadrže ne samo plemenite metale, već i štetne tvari. Ne bacajte uređaje na deponije, bolje je sačuvati prirodu, pa čak i plus tome i dobiti dobru količinu novca za otpad.
Kataliza je jedna od oblasti nauke i tehnologije koja se najdinamičnije i najbrže razvija. Novi katalitički sistemi se stalno razvijaju i unapređuju postojeći, predlažu novi katalitički procesi, mijenja se njihova instrumentacija, unapređuju se i pojavljuju nove fizičko-hemijske metode za proučavanje katalizatora. Većina hemijskih procesa uključenih u preduzeća petrohemijskog i naftnog kompleksa su katalitički. Razvoj kataliznih i katalitičkih tehnologija u velikoj mjeri određuju konkurentnost petrohemijskih proizvoda na tržištu. Stoga se postavlja akutno pitanje potrebe za obukom visokokvalificiranih stručnjaka u području katalize za petrohemiju.
Kataliza je specifičan fenomen. Ne postoje supstance koje bi imale katalitička svojstva u opštem obliku. Svaka reakcija mora koristiti svoj specifični katalizator.
Primjena katalize u hemijska industrija . Katalitički procesi se koriste za proizvodnju vodika, koji služi kao sirovina za sintezu amonijaka i niz drugih industrija kemijske tehnologije. Konverzija metana. Najjeftiniji izvor vodonika je prirodni gas. Prva faza proizvodnje vodonika uključuje interakciju metana sa vodenom parom uz parcijalno dodavanje kiseonika ili vazduha na temperaturi od 800–1000°C (reakcija 2.1). Kao katalizator koristi se nikl na nosačima glinice otporne na toplinu (korund - a-Al 2 O 3).
CH 4 + H 2 O ⇄ 3H 2 + CO (2.1)
CO + H 2 O ⇄ CO 2 + H 2 (2.2)
Kao rezultat ove reakcije, zajedno s vodikom, nastaje ugljični monoksid u značajnoj količini.
CO konverzija. Interakcija ugljičnog monoksida sa vodenom parom odvija se u dva stupnja pri smanjenju temperature pomoću oksidnih katalizatora (reakcija 2.2), dok se dodatno stvara vodonik. U prvoj fazi korišćen je srednjetemperaturni (435-475°C) željezo-hrom katalizator (Fe 3 O 4 sa Cr 2 O 3 aditivima); na drugom, niskotemperaturni (230-280°C) katalizator (mješavina oksida aluminija, bakra, kroma i cinka). Konačni sadržaj ugljičnog monoksida, čije prisustvo naglo smanjuje aktivnost željeznih katalizatora za sintezu amonijaka, može se smanjiti na desetine postotka.
Za uklanjanje zaostalog CO bilo je potrebno primijeniti kompleksno ispiranje plinske mješavine otopinom amonijaka Cu 2 O pri visokom pritisku od 120-320 atm i niskoj temperaturi od 5-20°C.
U praksi industrijska proizvodnja prečišćavanje emisija gasova od CO vrši se apsorpcijom rastvorima Cu-amonijačnih soli (bakar formati i karbonati), koji imaju sposobnost formiranja kompleksnih jedinjenja sa CO. Budući da formati nisu vrlo stabilni, prednost se daje karbonatnim otopinama.
Početni karbonat-amonijačni kompleks bakra ima sljedeći sastav (kmol / m 3): Cu + - 1,0 - 1,4; Cu 2+ - 0,08 - 0,12; NH 3 - 4,0 - 6,0; CO 2 - 2,4 - 2,6.
Kapacitet apsorpcije u odnosu na CO poseduju monovalentne soli bakra. Cu 2+ katjoni po pravilu ne učestvuju u apsorpciji. Međutim, koncentracija Cu 2+ mora se održavati u otopini najmanje 10 tež. % sadržaja Cu +. Ovo posljednje pomaže u sprječavanju stvaranja elementarnih naslaga bakra, koje mogu začepiti cjevovode i poremetiti rad apsorbera. Prisustvo kompleksa bakar karbonat-amonijak Cu 2+ u rastvoru pomera ravnotežu reakcije (1) ka stvaranju Cu + : Cu 2+ + Cu ⇄ 2 Cu + (1)
Rastvor kompleksa karbonat-amonijak bakra koji se koristi za apsorpciju CO sadrži 2 CO 3 ; CO 3 ; (NH 4) 2 CO 3; slobodni NH 3 i CO 2 .
Proces apsorpcije CO karbonat-amonijačnim kompleksom bakra odvija se prema reakciji: + + CO + NH 3 ⇄ + - DH (2)
Istovremeno sa CO2 se apsorbuje i CO2 prema jednačini:
2 NH 3 + H 2 O + CO 2 ⇄ (NH 4) 2 CO 3 - DH 1 (3)
Metanizacija. U vezi s razvojem novog aktivnog katalizatora nikla, složena operacija pranja može se zamijeniti na 250-350°C jednostavnijim postupkom pretvaranja ostatka ugljičnog monoksida u metan inertan za katalizator sinteze amonijaka (reakcija 2.3):
CO + 3H 2 ⇄ CH 4 + H 2 O (2.3)
Stoga je razvoj aktivnijeg katalizatora omogućio značajno pojednostavljenje tehnološka šema i poboljšati efikasnost proizvodnje amonijaka.
Primjena katalize u industriji prerade nafte. Efikasnost katalize pokazala se toliko značajnom da je za nekoliko godina stvarna tehnološka revolucija, što je omogućilo naglo povećanje i prinosa i kvaliteta nastalih motornih goriva na osnovu upotrebe katalizatora.
Trenutno se preko 80% nafte prerađuje katalitičkim procesima: krekiranje, reforming, izomerizacija i hidrogenizacija ugljovodonika, hidrotretman naftnih frakcija od spojeva koji sadrže sumpor, hidrokreking. U tabeli 2.1 navedeni su najvažniji moderni katalitički procesi u preradi nafte.
Pucanje. Katalitičko krekiranje nafte ili njenih frakcija je destruktivni proces koji se izvodi na temperaturama od 490-540°C na sintetičkim i prirodnim aluminosilikatnim katalizatorima kisele prirode za proizvodnju visokokvalitetnog benzina oktanskog broja 98-92, značajne količine plinova koji sadrži zasićene i nezasićene ugljikovodike C 3 - C 4 , frakcije kerozin-gasnog ulja, čađu i koks.
Oktanski broj (O.ch.) - uslovni pokazatelj otpornosti na detonaciju lakih (benzin, kerozin) motornih goriva tokom sagorevanja u motorima sa karburatorom. Referentno gorivo je izooktan (O.p. = 100), normalni heptan (O.p. = 0). Oktanski broj benzina je postotak (volumenski) izooktana u takvoj njegovoj mješavini sa n-heptanom, koji u standardnim uvjetima ispitivanja na posebnom jednocilindričnom motoru detonira na isti način kao i ispitivani benzin.
Posljednjih godina katalizatori na bazi kristalnih sintetičkih zeolita dobili su široku industrijsku primjenu. Aktivnost ovih katalizatora, posebno onih koji sadrže mješavinu oksida rijetkih zemnih elemenata (SeO 2 , La 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Dy 2 O 3 i drugi), mnogo je veća od aktivnosti amorfnih aluminosilikatnih katalizatora.
Upotreba katalizatora omogućila je ne samo povećanje brzine stvaranja ugljikovodika niže molekularne mase iz naftena za 500-4000 puta, već i povećanje prinosa vrijednih frakcija u odnosu na termičko krekiranje.
Katalitički kreking je industrijski katalitički proces s najvećom tonažom. Trenutno prerađuje preko 300 miliona tona nafte godišnje, što zahteva godišnju potrošnju od oko 300 hiljada tona katalizatora.
Reformisanje. Katalitički reforming se izvodi na temperaturi od 470-520°C i pritisku od 0,8-1,5 MPa na Pt, Re-katalizatorima na bazi aluminijum oksida, tretiranim hlorovodonikom radi povećanja kiselinskih svojstava. Reformiranje je metoda prerade naftnih derivata, uglavnom benzina i naftnih frakcija nafte (ugljovodonici C 6 -C 9 tri glavne klase: parafinski, naftenski i aromatični) kako bi se dobio visokooktanski motorni benzin, aromatični ugljovodonici (benzen, toluen, ksilen, etilbenzol) i industrijski vodonik. U procesu reforminga odvijaju se reakcije dehidrogenacije naftena u aromatične ugljovodonike, ciklizacija parafina i olefina i izomerizacija petočlanih cikličkih ugljovodonika u šesteročlane. Trenutno se katalitički reforming koristi za preradu više od 200 miliona tona nafte godišnje. Njegova upotreba omogućila je ne samo poboljšanje kvaliteta motornog goriva, već i proizvodnju značajnih količina aromatičnih ugljovodonika za hemijsku industriju. Nusproizvodi katalitičkog reforminga su gorivi gas, koji se sastoji uglavnom od metana i etana, kao i tečni gas– propan-butan frakcija
Hidroobrada naftnih derivata. Vodik je vrijedan nusproizvod katalitičkog reformiranja. Pojava jeftinog vodika omogućila je široku upotrebu katalitičke hidrotretmane naftnih derivata od spojeva koji sadrže sumpor, dušik i kisik, uz formiranje lako odstranjivih H 2 S, NH 3 i H 2 O (reakcije 2.4. - 2.7):
CS 2 + 4H 2 ⇄ 2H 2 S + CH 4 (2.4)
RSH + H 2 ⇄ H 2 S + RH (2.5)
COS + 4H 2 ⇄ H 2 S + CH 4 + H 2 O (2.6)
RNH + 3/2H 2 ⇄ NH 3 + RH (2.7)
Istovremeno dolazi do hidrogenizacije diena, što povećava stabilnost proizvoda. U tu svrhu najčešće se koriste katalizatori pripremljeni od oksida kobalta (2-5 tež.%) i molibdena (10-19 tež.%) ili oksida nikla i molibdena nanesenih na γ-aluminij oksid.
Hidrotretman omogućava dobijanje do 250-300 hiljada tona elementarnog sumpora godišnje. Da biste to učinili, implementirajte Clausov proces:
2H 2 S + 3O 2 ⇄ 2SO 2 + 2H 2 O (2.8)
2H 2 S + SO 2 ⇄ 3S + 2H 2 O (2.9)
Deo H 2 S oksidira se atmosferskim kiseonikom u γ-Al 2 O 3 na 200-250°C (reakcija 2.8); drugi dio H 2 S reaguje sa sumpordioksidom da bi se formirao sumpor (reakcija 2.9).
Uslovi za hidrotretman zavise od svojstava sirovine koja se prečišćava, ali se najčešće nalaze u granicama 330-410°C i 3-5 MPa. Godišnje se hidrotretira oko 300 miliona tona naftnih derivata (benzin i kerozinske frakcije, dizel gorivo, vakuum destilati, parafini i ulja). Implementacija faze hidrotretmana u preradi nafte omogućila je pripremu sirovina za katalitički reforming (benzini) i kreking (vakuum destilati), dobijanje nisko-sumpornog rasvjetnog kerozina i goriva, poboljšanje kvaliteta proizvoda (parafini i ulja) , a ima i značajan ekološki uticaj, budući da je smanjeno zagađenje atmosfere izduvnim gasovima gasovima iz sagorevanja motornih goriva. Uvođenje hidrotretiranja omogućilo je korištenje ulja s visokim sadržajem sumpora za dobivanje naftnih derivata.
Hidrokreking. IN U poslednje vreme Značajan razvoj dobio je proces hidrokrekinga u kojem se istovremeno provode reakcije krekiranja, izomerizacije i hidrotretiranja. Hidrokreking je katalitički proces duboke konverzije sirovina različitog frakcionog sastava u prisustvu vodonika u cilju dobijanja lakih naftnih derivata: benzina, mlaznog i dizel goriva, tečnih gasova C 3 -C 4 . Upotreba polifunkcionalnih katalizatora omogućava izvođenje ovog procesa na 400–450°C i pritisku od oko 5–15 MPa. Kao katalizatori se koriste volfram sulfid, miješani volfram-nikl sulfidni katalizatori na nosačima, kobalt-molibden katalizatori na glinici, sa dodatkom Ni, Pt, Pd i drugih metala na amorfnim ili kristalnim zeolitima.
Tabela 2.1 - Savremeni katalitički procesi prerade nafte
Izomerizacija. Da biste poboljšali kvalitetu benzina, dodajte 10-15 tež.% izomerizata sa visokim oktanskim brojem. Izomerizat je mješavina zasićenih alifatskih (nema ciklusa u molekulima) ugljovodonika izostrukture (više od 65 tež.% 2-metilbutana; izoheksana) dobijenih izomerizacijom alkana (normalni zasićeni parafini). Sirovina za izomerizaciju je laka benzinska frakcija direktne destilacije ulja, koja ključa u opsegu 62-85°C i koja sadrži uglavnom pentan i heksan, kao i frakciju (75-150°C) dobijenu katalitičkim krekingom. Procesi katalitičke izomerizacije odvijaju se u prisustvu bifunkcionalnih katalizatora: platine ili paladija na različitim kiselim nosačima (γ-Al 2 O 3 , zeolit) podstaknutim halogenom (Cl, F). Izomerizacija je transformacija organska materija u spojeve različite strukture (strukturni izomerizam) ili sa drugačijim rasporedom atoma ili grupa u prostoru (prostorni izomerizam) bez promjene sastava i molekularne težine.
Dakle, katalitički procesi zauzimaju vodeću poziciju u preradi nafte. Zahvaljujući katalizi, vrijednost proizvoda dobivenih iz nafte višestruko je povećana.
Mogućnost katalitičkih metoda u preradi nafte koja više obećava je odbacivanje globalne transformacije svojstvene modernim procesima svih složenih spojeva koji se nalaze u uljima. Dakle, sva jedinjenja sumpora prolaze kroz hidrogenolizu sa oslobađanjem sumporovodika. U međuvremenu, mnogi od njih imaju značajnu nezavisnu vrijednost. Isto važi i za jedinjenja koja sadrže azot, metalne komplekse i mnoga druga jedinjenja. Bilo bi vrlo važno izolirati ove tvari ili ih podvrgnuti pojedinačnim katalitičkim transformacijama kako bi se dobili vrijedni proizvodi. Primjer je proizvodnja ekstrakata koji sadrže sumpor, kao što su sulfoksidi i sulfoni, koji nastaju prilikom katalitičke oksidacije sumpornih spojeva sadržanih u ulju i kotlovskom gorivu. Bez sumnje, ovaj način katalize značajno će povećati efikasnost prerade nafte.
Brzi industrijski rast koji sada doživljavamo ne bi bio moguć bez razvoja novih hemijske tehnologije. U velikoj mjeri, ovaj napredak je određen širokom primjenom katalizatora, uz pomoć kojih se sirovine niske kvalitete pretvaraju u proizvode visoke vrijednosti. Slikovito rečeno, katalizator- ovo je kamen filozofa modernog alhemičara, samo što on ne pretvara olovo u zlato, već sirovine u lijekove, plastiku, kemikalije, gorivo, gnojiva i druge korisne proizvode. možda, prvi katalitički proces koju je čovjek naučio koristiti je fermentacija. Recepti za pripremu alkoholnih pića bili su poznati Sumeranima još 3500. godine prije Krista. Vidi VINO; PIVO.
Značajna prekretnica u praktična primjena kataliza postao proizvodnja margarina katalitička hidrogenacija biljnog ulja. Ova reakcija je prvi put izvedena u industrijskom obimu oko 1900. A od 1920-ih katalitičke metode za dobijanje novo organskih materijala posebno plastike. Ključna stvar je bila katalitička proizvodnja olefina, nitrila, estera, kiselina itd. - "cigle" za hemijsku "gradnju" plastike. Treći talas industrijske upotrebe katalitičkih procesa pripada 1930-im i povezane sa preradom nafte. Po obimu, ova proizvodnja je ubrzo ostavila sve ostale daleko iza sebe. Rafinacija nafte sastoji se od nekoliko katalitičkih procesa:
pucanje,
reformisanje,
hidrosulfonacija,
Hidrokreking,
izomerizacija,
Polimerizacija
Alkilacija.
I na kraju četvrti talas u upotrebi katalize vezano za zaštitu životne sredine. Najpoznatije dostignuće u ovoj oblasti je stvaranje katalizatora za izduvne gasove vozila. Katalizatori, koji se u automobile ugrađuju od 1975. godine, odigrali su veliku ulogu u poboljšanju kvaliteta zraka i na taj način spasili mnoge živote.
Dodijeljeno je desetak Nobelovih nagrada za rad u oblasti katalize i srodnim oblastima. O praktičnom značaju katalitičkih procesa svjedoči činjenica da udio nitrogen, koji je dio industrijski dobivenih spojeva koji sadrže dušik, čini oko polovicu ukupnog dušika koji je dio prehrambeni proizvodi. Količina azotnih jedinjenja koja se prirodno proizvode je ograničena, tako da proizvodnja proteina iz ishrane zavisi od količine azota koji se unosi u zemljište pomoću đubriva. Bez toga bi bilo nemoguće prehraniti čak i polovinu čovječanstva sintetički amonijak, koji se proizvodi gotovo isključivo katalitičkim putem Haber-Bosch proces. Opseg katalizatora se stalno širi. Takođe je važno da kataliza može značajno povećati efikasnost prethodno razvijenih tehnologija. Primjer je poboljšanje katalitičkog krekinga korištenjem zeoliti.
Hidrogenacija. Veliki broj katalitičke reakcije su povezane s aktivacijom atoma vodika i neke druge molekule, što dovodi do njihove kemijske interakcije. Ovaj proces se zove hidrogenacija i leži u osnovi mnogih faza prerade nafte i proizvodnje tečnih goriva iz uglja ( Bergiusov proces). Proizvodnja avionskog benzina i motornog goriva od uglja razvijena je u Nemačkoj tokom Drugog svetskog rata, jer ova zemlja nema naftna polja. Bergiusov proces je direktno dodavanje vodika ugljiku. Ugalj se zagreva pod pritiskom u prisustvu vodonika i dobije se tečni proizvod koji se zatim prerađuje u avionski benzin i motorno gorivo. Kao katalizator koristi se oksid željeza, kao i katalizatori na bazi kalaja i molibdena. Tokom rata, približno 1.400 tona tečnog goriva dnevno se dobijalo u 12 njemačkih fabrika po Bergiusovom procesu. Drugi proces, Fischer–Tropsch, sastoji se od dvije faze. Prvo se gasifikuje ugalj, tj. izvrši svoju reakciju s vodenom parom i kisikom i dobije mješavinu vodika i ugljičnih oksida. Ova mješavina se pretvara u tekuće gorivo pomoću katalizatora koji sadrže željezo ili kobalt. Završetkom rata u Njemačkoj je obustavljena proizvodnja sintetičkog goriva iz uglja. Kao rezultat rasta cijena nafte koji je uslijedio nakon embarga na naftu 1973-1974, uloženi su snažni napori da se razvije ekonomski isplativ metod za proizvodnju benzina iz uglja. Dakle, direktno ukapljivanje uglja može se efikasnije provoditi korištenjem dvofaznog procesa u kojem se ugalj prvo dovodi u kontakt sa aluminij-kobalt-molibden katalizatorom pri relativno niskoj, a zatim pri višoj visoke temperature. Cijena takvog sintetičkog benzina veća je od onog dobivenog iz nafte.
Amonijak. Jedan od najjednostavnijih procesa hidrogenacije sa hemijske tačke gledišta je sinteza amonijaka iz vodonika i azota. Azot je veoma inertna supstanca. Da bi se prekinula N-N veza u njegovom molekulu, potrebna je energija reda veličine 200 kcal/mol. Međutim, dušik se veže za površinu željeznog katalizatora u atomskom stanju, a za to je potrebno samo 20 kcal/mol. Vodonik se još lakše veže sa gvožđem. Sinteza amonijaka se odvija na sljedeći način:
Ovaj primjer ilustruje sposobnost katalizatora da podjednako ubrza i prednju i obrnutu reakciju, tj. činjenica da katalizator ne mijenja ravnotežni položaj kemijske reakcije.
Hidrogenizacija biljnog ulja. Jedan od najvažnijih u u praktičnom smislu reakcije hidrogenacije - nepotpuna hidrogenacija biljnih ulja u margarin, jestivo ulje i druge prehrambene proizvode. Biljna ulja dobijeni od soje, sjemena pamuka i drugih usjeva. Oni uključuju estre, odnosno trigliceride masnih kiselina sa različitim stepenom nezasićenosti. Oleinska kiselina CH 3 (CH 2) 7 CH = CH (CH 2) 7 COOH ima jednu dvostruku vezu C = C, linolna kiselina ima dvije, a linolenska kiselina ima tri. Dodatak vodika za razbijanje ove veze sprečava oksidaciju ulja (užeglost). Ovo povećava njihovu tačku topljenja. Tvrdoća većine dobijenih proizvoda zavisi od stepena hidrogenizacije. Hidrogenacija se izvodi u prisustvu fino dispergovanog praha nikla nanesenog na podlogu ili nikl Raney katalizator u visoko pročišćenoj vodikovoj atmosferi.
Dehidrogenacija. Dehidrogenacija je također industrijski važna katalitička reakcija, iako je opseg njene primjene neuporedivo manji. Uz njegovu pomoć, na primjer, dobija se stiren, važan monomer. Da biste to učinili, dehidrogenirajte etilbenzen u prisustvu katalizatora koji sadrži željezni oksid; Kalijum i neki strukturni stabilizator takođe doprinose reakciji. U industrijskim razmjerima, propan, butan i drugi alkani se dehidriraju. Dehidrogenacija butana u prisustvu aluminij-hrom katalizatora proizvodi butene i butadien.
kisela kataliza. Katalitička aktivnost velike klase katalizatora je zbog njihovih kiselih svojstava. Prema I. Bronsted i T. Lowry Kiselina je jedinjenje koje može donirati proton. Jake kiseline lako doniraju svoje protone bazama. Primljen koncept kiselosti dalji razvoj u radovima G. Lewis, koji je definisao kiselinu kao supstancu sposobnu da prihvati elektronski par od donorske supstance sa formiranjem kovalentne veze usled socijalizacije ovog elektronskog para.
Ove ideje, zajedno sa idejama o reakcijama sa stvaranjem karbenijum jona, pomogle su da se razume mehanizam raznih katalitičkih reakcija, posebno one koje uključuju ugljovodonike. Snaga kiseline može se odrediti korištenjem skupa baza koje mijenjaju boju kada se doda proton. Ispostavilo se da se neki industrijski važni katalizatori ponašaju kao vrlo jake kiseline. To uključuje katalizator Friedel-Crafts proces, kao što je HCl–AlCl 2 O 3 (ili HAlCl 4), i aluminosilikati. Snaga kiseline- Ovo je veoma važna karakteristika, budući da brzina protonacije, ključni korak u procesu kiselinske katalize, ovisi o tome. Aktivnost katalizatora kao što su aluminosilikati koji se koriste u krekingu ulja određena je prisustvom Bronstedove i Lewisove kiseline na njihovoj površini. Njihova struktura je slična strukturi silicijum dioksida (silicijum dioksida), u kojoj su neki od atoma Si 4+ zamenjeni atomima Al 3+. Višak negativnog naboja koji nastaje u ovom slučaju može se neutralizirati odgovarajućim kationima. Ako su kationi protoni, tada se aluminosilikat ponaša kao Bronstedova kiselina:
Aktivnost kiselih katalizatora uslovljeno njihova sposobnost da reaguju sa ugljovodonicima da formiraju karbenijum jon kao intermedijer. Alkilkarbenijum joni sadrže pozitivno nabijeni atom ugljika vezan za tri alkil grupe i/ili atoma vodika. Oni igraju važnu ulogu kao intermedijeri nastali u mnogim reakcijama koje uključuju organska jedinjenja. Mehanizam djelovanja kiselih katalizatora može se ilustrovati na primjeru reakcije izomerizacije n-butana u izobutan u prisustvu HCl–AlCl 3 ili Pt–Cl–Al 2 O 3 . Prvo, mala količina C 4 H 8 olefina veže pozitivno nabijeni ion vodonika kiselog katalizatora da bi se formirao tercijarni karbenijum ion. Tada se negativno nabijeni hidridni ion H - odvaja od n-butana sa stvaranjem izobutana i sekundarnog butilkarbenijum jona. Potonji se, kao rezultat preuređivanja, pretvara u tercijarni karbenijum ion. Ovaj lanac se može nastaviti eliminacijom hidridnog jona iz sljedećeg molekula n-butana, itd.:
Značajno je da su tercijarni ioni karbenija stabilniji od primarnih ili sekundarnih. Kao rezultat toga, oni su uglavnom prisutni na površini katalizatora, te je stoga glavni proizvod izomerizacije butana izobutan. Kiselinski katalizatori se široko koriste u preradi nafte - krekingu, alkilaciji, polimerizaciji i izomerizaciji ugljovodonika (vidi i HEMIJU I METODE PRERADE NAFTE).
Instalirano mehanizam djelovanja karbenijum jona igrajući ulogu katalizatora u ovim procesima. Istovremeno sudjeluju u brojnim reakcijama, uključujući stvaranje malih molekula cijepanjem velikih, kombinaciju molekula (olefin s olefinom ili olefin s izoparafinom), strukturno preuređenje izomerizacijom, stvaranje parafina i aromatskih ugljikovodika. transferom vodonika. Jedna od najnovijih industrijskih primjena kiselinske katalize je proizvodnja olovnih goriva dodavanjem alkohola izobutilenu ili izoamilenu. Dodavanje oksigeniranih spojeva u benzin smanjuje koncentraciju ugljičnog monoksida u izduvnim plinovima. Metil tercijarni butil etar (MTBE) sa oktanskim brojem za miješanje od 109 također omogućava dobivanje visokooktanskog goriva potrebnog za rad automobilskog motora visoke kompresije bez pribjegavanja uvođenju tetraetil olova u benzin. Organizuje se i proizvodnja goriva sa oktanskim brojem 102 i 111.
glavna kataliza. Aktivnost katalizatora uslovljeno njihova glavna svojstva. Dugo i dobro poznati primjer takvi katalizatori je natrijev hidroksid koji se koriste za hidrolizu ili saponificiranje masti u proizvodnji sapuna, a jedan noviji primjer su katalizatori koji se koriste u proizvodnji poliuretanske plastike i pjene. Uretan nastaje interakcijom alkohola sa izocijanatom, a ova reakcija se ubrzava u prisustvu bazičnih amina. U toku reakcije baza se vezuje za atom ugljika u molekulu izocijanata, zbog čega se na atomu dušika pojavljuje negativan naboj i povećava se njegova aktivnost u odnosu na alkohol. Posebno efikasan katalizator je trietilendiamin. Poliuretanske plastike se dobijaju reakcijom diizocijanata sa poliolima (polialkoholi). Kada izocijanat reaguje sa vodom, prethodno formirani uretan se raspada da bi se oslobodio CO 2 . Kada mješavina polialkohola i vode reagira s diizocijanatima, nastala poliuretanska pjena se pjeni sa gasovitim CO 2 .
Katalizatori dvostrukog djelovanja. Ovi katalizatori ubrzavaju dvije vrste reakcija i daju bolje rezultate od prolaska reaktanata u seriji kroz dva reaktora od kojih svaki sadrži samo jednu vrstu katalizatora. To je zbog činjenice da aktivna mjesta katalizatora dvostrukog djelovanja su vrlo blizu jedno drugom, a međuproizvod formiran na jednom od njih odmah se pretvara u konačni proizvod na drugom. Kombinacija katalizatora koji aktivira vodik sa katalizatorom koji potiče izomerizaciju ugljikovodika daje dobar rezultat. Aktivacija vodonika provode neki metali, a izomerizaciju ugljikovodika - kiseline. Efikasan katalizator dvostrukog djelovanja koji se koristi u preradi nafte za pretvaranje nafte u benzin je fino dispergovana platina nanesena na kiselu glinicu. Konverzija naftnih komponenti kao npr metilciklopentan (ICP), u benzen povećava oktanski broj benzina. Kao prvo ICP dehidrogenira na platinskom dijelu katalizatora do olefina s istom ugljičnom kičmom; zatim olefin prelazi u kiseli dio katalizatora, gdje se izomerizira u cikloheksen. Potonji prelazi u platinski dio i dehidrogenira u benzen i vodonik. Katalizatori dvostrukog djelovanja značajno ubrzavaju reformiranje ulja. Koriste se za izomerizaciju normalnih parafina u izoparafine. Potonji, koji ključaju na istim temperaturama kao i benzinske frakcije, vrijedni su jer imaju veći oktanski broj u odnosu na ravne ugljovodonike. Osim toga, konverzija n-butana u izobutan je praćena dehidrogenacijom, što doprinosi proizvodnji MTBE.
Stereospecifična polimerizacija. Važna prekretnica u istoriji katalize bilo je otkriće katalitičke polimerizacije a-olefina sa formiranjem stereoregularnih polimera. Stereospecifične katalizatore polimerizacije otkrio je K. Ziegler kada je pokušao da objasni neobična svojstva polimera koje je dobio. Drugi kemičar, J. Natta, sugerirao je da je jedinstvenost Zieglerovih polimera određena njihovom stereoregularnošću. Eksperimenti difrakcije rendgenskih zraka pokazali su da su polimeri pripremljeni od propilena u prisustvu Zieglerovih katalizatora visoko kristalni i zaista imaju stereoregularnu strukturu. Natta je uvela izraze "izotaktički" i "sindiotaktički" da bi opisao takve uređene strukture. U slučaju da nema reda, koristi se izraz "ataktički":
Stereospecifična reakcija se javlja na površiničvrsti katalizatori koji sadrže prelazne metale grupa IVA-VIII (kao što su Ti, V, Cr, Zr) u delimično oksidovanom stanju, i bilo koje jedinjenje koje sadrži ugljenik ili vodonik, koje je povezano sa metalom iz grupa I-III. Klasičan primjer takvog katalizatora je precipitat koji nastaje pri interakciji TiCl 4 i Al(C 2 H 5) 3 u heptanu, gdje se titan reducira u trovalentno stanje. Ovaj izuzetno aktivan sistem katalizira polimerizaciju propilena pri normalnoj temperaturi i pritisku.
katalitička oksidacija. Upotreba katalizatora za kontrolu hemije oksidacionih procesa je od velikog naučnog značaja praktična vrijednost. U nekim slučajevima, oksidacija mora biti potpuna, na primjer, kada se neutraliziraju CO i ugljikovodici zagađivača u izduvnim plinovima automobila. Međutim, češće je potrebno da oksidacija bude nepotpuna, na primjer, u mnogim procesima koji se široko koriste u industriji za pretvaranje ugljovodonika u vrijedne međuproizvode koji sadrže takve funkcionalne grupe kao što su -CHO, -COOH, -C-CO, -CN . U ovom slučaju se koriste i homogeni i heterogeni katalizatori. Primjer homogenog katalizatora je kompleks prijelaznog metala koji se koristi za oksidaciju para-ksilena u tereftalnu kiselinu, čiji su estri osnova za proizvodnju poliesterskih vlakana.
Katalizatori za heterogenu oksidaciju. Ovi katalizatori su obično složeni čvrsti oksidi. Katalitička oksidacija se odvija u dva stupnja. Prvo, oksidni kisik je zarobljen molekulom ugljikovodika adsorbirana na površini oksida. Ugljikovodik se oksidira, a oksid se reducira. Redukovani oksid reagira s kisikom i vraća se u prvobitno stanje. Koristeći vanadijev katalizator, ftalni anhidrid se dobiva djelomičnom oksidacijom naftalena ili butana.
Proizvodnja etilena dehidrodimerizacijom metana. Sinteza etilena dehidrodimerizacijom omogućava da se prirodni gas pretvori u ugljovodonike koji se lakše prenose. reakcija
2CH 4 + 2O 2 → C 2 H 4 + 2H 2 O
izvedeno na 850 °C uz korištenje različitih katalizatora; najbolji rezultati se postižu sa Li-MgO katalizatorom. Pretpostavlja se da se reakcija odvija kroz formiranje metil radikala odvajanjem atoma vodika od molekule metana. Cepanje se vrši nepotpuno redukovanim kiseonikom, na primer O 2 2–. Metil radikali u gasnoj fazi se rekombinuju da formiraju molekul etana i pretvaraju se u etilen tokom naknadne dehidrogenacije. Drugi primjer nepotpune oksidacije je konverzija metanola u formaldehid u prisustvu srebrnog ili željezo-molibdenskog katalizatora.
Zeoliti. Zeoliti čine posebna klasa heterogenih katalizatora. To su aluminosilikati s uređenom strukturom saća, čija je veličina ćelije uporediva s veličinom mnogih organskih molekula. Oni se takođe zovu molekularna sita. Najveći interes su zeoliti, čije pore formiraju prstenovi koji se sastoje od 8-12 jona kiseonika (slika 2). Ponekad se pore preklapaju, kao u zeolitu ZSM-5 (slika 3), koji se koristi za visoko specifičnu konverziju metanola u ugljovodonike frakcije benzina. Benzin sadrži značajne količine aromatičnih ugljovodonika i stoga ima visok oktanski broj. Na Novom Zelandu, na primjer, jedna trećina ukupnog potrošenog benzina dobije se ovom tehnologijom. Metanol se dobija iz uvoznog metana.
Slika 2 - Struktura zeolita sa velikim i malim porama.
Slika 3 - Zeolit ZSM-5. Šematski prikaz strukture u obliku cijevi koje se ukrštaju.
Katalizatori koji čine grupu Y-zeolita značajno povećavaju efikasnost katalitičkog krekinga prvenstveno zbog svojih neobičnih kiselih svojstava. Zamjena aluminosilikata zeolitima omogućava povećanje prinosa benzina za više od 20%. Osim toga, zeoliti su selektivni u odnosu na veličinu reagujućih molekula. Njihova selektivnost je zbog veličine pora kroz koje mogu proći molekule samo određenih veličina i oblika. Ovo se odnosi i na početne materijale i na produkte reakcije. Na primjer, zbog steričkih ograničenja, para-ksilen se formira lakše nego glomazniji orto i meta izomeri. Potonji su "zaključani" u porama zeolita (slika 4).
Slika 4 – Šema koja objašnjava selektivnost zeolita u odnosu na reagense (a) i proizvode (b).
Upotreba zeolita je neke revolucionirala industrijske tehnologije – deparatiranje gasno ulje i motorno ulje, dobijanje hemijskih intermedijera za proizvodnju plastike aromatskom alkilacijom, izomerizacijom ksilena, disproporcionisanjem toluena i katalitičkim krekingom ulja. Ovde je posebno efikasan zeolit ZSM-5.
Deparatizacija naftnih derivata- ekstrakcija parafina i cerezina iz naftnih derivata (dizel goriva, ulja), zbog čega se poboljšava njihov kvalitet, a posebno se smanjuje tačka stinjavanja.
Parafin(njem. Paraffin, od lat. Parum - malo i affinis - srodan), mješavina zasićenih ugljovodonika C 18 -C 35, pretežno. normalne strukture sa mol. m. 300-400; bezbojni kristali sa t pl. \u003d 45–65 o C, gustina 0,880–0,915 g / cm 3 (15 o C).
Ceresin(od lat. cera - vosak), mješavina čvrstih ugljovodonika (uglavnom alkilciklana i alkana), dobivena nakon prečišćavanja ozocerita. Po gustoći, boji (od bijele do smeđe), tački topljenja (65-88 ° C) i viskoznosti, cerezin je sličan vosku.
Katalizatori i zaštita životne sredine. Upotreba katalizatora za smanjenje zagađenja zraka počela je kasnih 1940-ih. Godine 1952. A. Hagen-Smith je otkrio da ugljovodonici i dušikovi oksidi, koji su dio izduvnih plinova, reagiraju na svjetlost i formiraju oksidanse (posebno ozon), koji iritiraju oči i daju druge neželjene efekte. Otprilike u isto vreme, Y. Houdry je razvio metodu za katalitičko prečišćavanje izduvnih gasova oksidacijom CO i ugljovodonika u CO 2 i H 2 O. 1970. godine formulisana je Deklaracija o čistom vazduhu (revidirana 1977., proširena 1990.), prema kojem svi novi automobili, počevši od modela iz 1975. godine, moraju biti opremljeni katalizatorima izduvnih gasova. Uspostavljene su norme za sastav izduvnih gasova. Otkako su jedinjenja olova dodana katalizatorima otrovnih benzina, usvojen je program postupnog ukidanja. Skrenuta je pažnja i na potrebu smanjenja sadržaja dušikovih oksida. Katalizatori su kreirani posebno za automobilske pretvarače, u kojima aktivni sastojci nanose se na keramičku podlogu sa strukturom saća, kroz čije ćelije prolaze izduvni gasovi. Podloga je premazana tanki sloj metalni oksid, na primjer Al2O3, na koji se nanosi katalizator - platina, paladij ili rodij. Sadržaj dušikovih oksida koji nastaju prilikom sagorijevanja prirodnih goriva u termoelektranama može se smanjiti dodavanjem malih količina amonijaka u dimne plinove i propuštanjem kroz titan-vanadij katalizator.
Enzimi. Enzimi su prirodni katalizatori koji regulišu biohemijske procese u živoj ćeliji. Učestvuju u procesima razmjene energije, razgradnji hranjivih tvari, reakcijama biosinteze. Mnoge složene organske reakcije ne mogu se odvijati bez njih. Enzimi funkcionišu na uobičajenoj temperaturi i pritisku, imaju vrlo visoku selektivnost i mogu povećati brzinu reakcija za osam redova veličine. Uprkos ovim prednostima, samo oko 20 od 15.000 poznatih enzima se koristi u velikim količinama. Čovjek koristi enzime hiljadama godina za pečenje kruha, proizvodnju alkoholnih pića, sira i sirćeta. Sada se enzimi koriste i u industriji: u preradi šećera, u proizvodnji sintetičkih antibiotika, aminokiselina i proteina. Deterdžentima se dodaju proteolitički enzimi koji ubrzavaju procese hidrolize. Uz pomoć bakterije Clostridium acetobutylicum, H. Weizmann je izvršio enzimsku konverziju škroba u aceton i butil alkohol. Ova metoda dobijanja acetona bila je naširoko korišćena u Engleskoj tokom Prvog svetskog rata, a tokom Drugog svetskog rata uz njegovu pomoć je napravljena butadienska guma u SSSR-u. Izuzetno veliku ulogu odigrala je upotreba enzima koje proizvode mikroorganizmi za sintezu penicilina, kao i streptomicina i vitamina B12. Enzimski proizveden etil alkohol se široko koristi kao gorivo za automobile. U Brazilu, više od trećine od oko 10 miliona automobila koristi 96% etil alkohola dobijenog od šećerne trske, a ostatak mešavine benzina i etil alkohola (20%). Tehnologija za proizvodnju goriva, koje je mješavina benzina i alkohola, dobro je razvijena u Sjedinjenim Državama. Godine 1987. iz zrna kukuruza je dobijeno oko 4 milijarde litara alkohola, od čega je otprilike 3,2 milijarde litara korišteno kao gorivo. Razne primjene nalaze se i u tzv. imobilizirani enzimi. Ovi enzimi su povezani sa čvrstim nosačem, kao što je silika gel, preko kojeg se propuštaju reagensi. Prednost ove metode je što osigurava efikasan kontakt supstrata sa enzimom, razdvajanje proizvoda i očuvanje enzima. Jedan primjer industrijske upotrebe imobiliziranih enzima je izomerizacija D-glukoze u fruktozu.
Književnost
1. Gates B.K. Hemija katalitičkih procesa. M., 1981
2. Boreskov G.K. Kataliza. Pitanja teorije i prakse. Novosibirsk, 1987
3. Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. Novo opšta teorija kataliza. L., 1991
4. Tokabe K. Katalizatori i katalitički procesi. M., 1993
5. Collier's Encyclopedia. - otvoreno društvo. 2000.
