Katalizatorlarning qo'llanilishi

GETEROGEN OKSIDLANISH KATALIZATORLARI.

Bu katalizatorlar odatda murakkab qattiq oksidlardir. Katalitik oksidlanish ikki bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, oksid kislorodini oksid yuzasida adsorbsiyalangan uglevodorod molekulasi tutadi. Bu holda uglevodorod oksidlanadi va oksidi kamayadi. Qaytarilgan oksid kislorod bilan reaksiyaga kirishadi va asl holatiga qaytadi. Vanadiy katalizatori yordamida ftal angidrid naftalin yoki butanning to'liq bo'lmagan oksidlanishi natijasida olinadi.

METAN DEHIDRODIMERIZATSIYASI ORQALI ETILEN ISHLAB CHIQARISH.

Dehidrodimerizatsiya orqali etilen sintezi tabiiy gazni oson tashiladigan uglevodorodlarga aylantirish imkonini beradi. 2CH 4 + 2O 2 ® C 2 H 4 + 2H 2 O reaktsiyasi 850 ° C da har xil katalizatorlar yordamida amalga oshiriladi; eng yaxshi natijalar Li-MgO katalizatori yordamida olingan. Ehtimol, reaktsiya metan molekulasidan vodorod atomini yo'q qilish orqali metil radikalini hosil qilish yo'li bilan davom etadi. Parchalanish to'liq bo'lmagan kislorod yordamida amalga oshiriladi, masalan O 2 2–. Gaz fazasidagi metil radikallari birlashib, etan molekulasini hosil qiladi va keyinchalik degidrogenlash jarayonida etilenga aylanadi. Tugallanmagan oksidlanishning yana bir misoli kumush yoki temir-molibden katalizatori ishtirokida metanolning formaldegidga aylanishi hisoblanadi.

ZEOLITLAR.

Zeolitlar heterojen katalizatorlarning maxsus sinfini tashkil qiladi. Bu hujayrali kattaligi ko'plab organik molekulalarning o'lchamlari bilan taqqoslanadigan buyurtma qilingan chuqurchali tuzilishga ega aluminosilikatlardir. Ularga molekulyar elaklar ham deyiladi. Zeolitlar katta qiziqish uyg'otadi, ularning teshiklari 8-12 kislorod ionlaridan tashkil topgan halqalardan hosil bo'ladi (2 -rasm). Ba'zida teshiklar bir-biriga zid keladi, xuddi ZSM-5 zeolitida bo'lgani kabi (3-rasm), u metanolni benzin fraktsiyasining uglevodorodlariga yuqori darajada aylantirish uchun ishlatiladi. Benzinda ko'p miqdorda aromatik uglevodorodlar bor va shuning uchun oktan miqdori yuqori. Masalan, Yangi Zelandiyada iste'mol qilingan benzinning uchdan bir qismi shu texnologiya yordamida olinadi. Metanol import qilingan metandan olinadi.
Y-zeolit ​​guruhini tashkil etuvchi katalizatorlar, birinchi navbatda, ularning g'ayrioddiy kislotali xususiyatlari tufayli katalitik yorilish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Aluminosilikatlarni zeolitlar bilan almashtirish benzin rentabelligini 20%dan ortiq oshiradi.
Bundan tashqari, zeolitlar reaktsiyaga kiruvchi molekulalarning kattaligiga qarab tanlanadi. Ularning tanlanishi faqat ma'lum o'lchamdagi va shakldagi molekulalar o'tishi mumkin bo'lgan teshiklar hajmiga bog'liq. Bu boshlang'ich materiallarga ham, reaksiya mahsulotlariga ham tegishli. Masalan, sterik cheklovlar tufayli juftlik-ksilol katta hajmliga qaraganda osonroq hosil bo'ladi orto- va meta-izomerlar. Ikkinchisi zeolitning teshiklarida "qulflangan" (4 -rasm).
Zeolitlardan foydalanish ba'zi sanoat texnologiyalarida haqiqiy inqilobni amalga oshirdi - gaz moyi va mashina yog'ini shudringdan tozalash, aromatik birikmalarni alkillash orqali plastmassa ishlab chiqarish uchun kimyoviy vositalarni olish, ksilenni izomerizatsiyasi, toluolning nomutanosibligi va yog'ning katalitik yorilishi. Zeolit ​​ZSM-5 bu erda ayniqsa samarali.