Katalizning sanoatda qo'llanishi Ikki tomonlama katalizatorlar

Geterogen oksidlanish katalizatorlari.

Bu katalizatorlar odatda murakkab qattiq oksidlardir. Katalitik oksidlanish ikki bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, oksidli kislorod oksid yuzasida adsorbsiyalangan uglevodorod molekulasi tomonidan ushlanadi. Uglevodorod oksidlanadi, oksid esa qaytariladi. Qaytarilgan oksid kislorod bilan reaksiyaga kirishadi va dastlabki holatiga qaytadi. Vanadiy katalizatori yordamida naftalin yoki butanni qisman oksidlash orqali ftalik angidrid olinadi.

Metan dehidrodimerizatsiyasi orqali etilen ishlab chiqarish.

Etilenning degidrodimerizatsiya yoʻli bilan sintezi tabiiy gazni osonroq koʻchiradigan uglevodorodlarga aylantirish imkonini beradi. 2CH 4 + 2O 2 ® C 2 H 4 + 2H 2 O reaktsiyasi 850 ° C da turli katalizatorlar yordamida amalga oshiriladi; eng yaxshi natijalar Li-MgO katalizatori yordamida olinadi. Taxminlarga ko'ra, reaktsiya vodorod atomini metan molekulasidan ajratish orqali metil radikalining hosil bo'lishi orqali boradi. Bo'linish to'liq kamaytirilgan kislorod bilan amalga oshiriladi, masalan, O 2 2-. Gaz fazasidagi metil radikallari qayta birlashadi va etan molekulasini hosil qiladi va keyingi dehidrogenatsiya jarayonida etilenga aylanadi. To'liq bo'lmagan oksidlanishning yana bir misoli kumush yoki temir-molibden katalizatori ishtirokida metanolning formaldegidga aylanishidir.

Zeolitlar.

Zeolitlar heterojen katalizatorlarning maxsus sinfini tashkil qiladi. Bu tartiblangan chuqurchalar tuzilishiga ega bo'lgan aluminosilikatlar bo'lib, ularning hujayra o'lchami ko'plab organik molekulalarning o'lchamlari bilan taqqoslanadi. Ular molekulyar elaklar deb ham ataladi. Teshigi 8-12 kislorod ionlaridan tashkil topgan halqalardan hosil bo'lgan seolitlar katta qiziqish uyg'otadi (2-rasm). Ba'zan metanolni benzin fraktsiyasi uglevodorodlariga yuqori o'ziga xos konversiyalash uchun ishlatiladigan ZSM-5 zeolitidagi kabi (3-rasm) teshiklar bir-birining ustiga chiqadi. Benzin tarkibida sezilarli miqdorda aromatik uglevodorodlar mavjud va shuning uchun yuqori oktan soniga ega. Masalan, Yangi Zelandiyada iste'mol qilinadigan benzinning uchdan bir qismi ushbu texnologiya yordamida olinadi. Metanol import qilingan metandan olinadi.
Y-zeolitlar guruhini tashkil etuvchi katalizatorlar, birinchi navbatda, ularning g'ayrioddiy kislotali xususiyatlari tufayli katalitik kreking samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Aluminosilikatlarni zeolitlar bilan almashtirish benzin unumini 20% dan ortiq oshirish imkonini beradi.
Bundan tashqari, zeolitlar reaksiyaga kirishuvchi molekulalarning kattaligiga nisbatan selektivdir. Ularning selektivligi faqat ma'lum o'lcham va shakldagi molekulalar o'tishi mumkin bo'lgan teshiklarning kattaligi bilan bog'liq. Bu boshlang'ich materiallarga ham, reaktsiya mahsulotlariga ham tegishli. Masalan, sterik cheklovlar tufayli juft-ksilol ko'proq hajmdan ko'ra osonroq hosil bo'ladi orto- Va meta-izomerlar. Ikkinchisi zeolitning teshiklarida "qulflangan" (4-rasm).
Tseolitlardan foydalanish ba'zi sanoat texnologiyalarida haqiqiy inqilobni amalga oshirdi - gaz moyi va dvigatel moyini dewakslash, aromatik birikmalarni alkillash yo'li bilan plastmassa ishlab chiqarish uchun kimyoviy oraliq mahsulotlarni olish, ksilen izomerizatsiyasi, toluol disproporsiyasi va neftni katalitik kreking. Zeolit ​​ZSM-5 bu erda ayniqsa samarali.