第1章 工业催化绪论

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1、绪论催化简史（非生物催化）催化技术的新进展催化研究的重点方向讲授内容相关院所Cat厂参考书1740年英医生Ward.J硫磺+硝石（硝酸钾）硫酸cat:无1746年英医生Roubuck.J硫磺+硝石（硝酸钾）硫酸cat:NO1781年法Parmentier.A.A淀粉糖1782年瑞典Scheele.C.W乙酸+乙醇乙酸乙酯1806年法Clement.N二氧化硫三氧化硫Cat.氧化氮1816年英Davy.H甲烷or醇+O2CO2+H2OCat.铂1820年德Dobereiner.J.W氢+氧H2OCat.铂1831年英Philips.PSO2+O2SO3(接触法制硫酸）1835年瑞典

2、Berzelius.J.J首次提出“催化作用”这一概念催化简史（非生物催化）合成氨1784年贝尔莱特证明;氨是由氮和氢组成的!从此人们一直试图通过高温、高压、电弧在催化剂的作用下进行汽相合成,但均告失败。1894年兰塞在常温、常压下研究氨得分解反应，发现在500-780℃下分解总是不完全。(说明是可逆反应)1901年法物理化学家勒夏特根据他提出的化学平衡理论，认为高压有利于安的合成。(但他组织的实验均告失败)1904年德哈伯(BASF)N2+H2NH3NH3%:0.012%哈伯测定的氨合成反应的平衡浓度Fe1000℃常压温度℃300℃500℃700℃900℃NH3%V1atm2.

3、20.130.020.07100atm52.110.42.140.681907年德哈伯N2+H2NH3NH3%:6%1907年德能斯特在75巴下研究氨的合成(未成功)。他认为该反应无前途。1909年德哈伯申请了“循环/circulation”、”高压/highpressure”的专利,并建立了80g/day的中试装置。1909年德巴登苯胺公司和BASF公司立即决定撤销原电弧发生法生产氧化氮的计划，转而直接进行生产合成氨工业装置的研究。该项目的负责人是波斯。他立即着手解决以下三方面的工作（1）设基础得到廉价原料的方法（2）寻求更有效的催化剂（3）开发高压合成设备。1911年碳钢衬软

4、铁——解决氢脆问题。水煤气法——解决H2供应问题。苛性钾法——解决CO2脱出问题。铜氨液法——解决少量CO脱出问题空分发——解决N2供应问题.低温冷凝法(linder法)——CO脱出铁催化剂——克服了锇铀的缺点(加工难)(2500种配方,6500次试验)1922年德米塔希在进行了约20000次试验后,得到了能耐硫耐氧的含有铝、镁助催化剂的铁系米塔希催化剂.锇Os175~200atm500~600℃1912年在离BASF北2英里的奥堡建立了世界上第一个日产30吨的氨厂.1912年Wild提出变化法(铁铬催化剂)—代替Linder法脱除CO.1913年开始运转1914年满负荷(一战

5、后,此技术公司。其他国家也开始建厂)1917年德仅用11个月便在芦纳(leuna)建成年产3.6万吨的生产装置.该厂在第一次世界大战末产量扩到达到24万吨/年.1923年CO+H2甲醇（氧化锌、氧化铬做催化剂）1931年英帝国化学工业公司(ICI)参考了德IG公司1913-1927年的研究成果，开发成功了甲烷蒸汽转化cat，并用ZnO2脱硫,开发成功甲烷蒸汽转化生产合成氨新工艺.1956年美德士古公司开发出以重油为原料的生产合成氨新工艺.1959年ICI公司开发出石脑油蒸汽转化催化剂,形成一条新路线.塑料19世纪前天然塑料—松香、琥珀、虫胶、哒玛脂等.1870年美海特(业余化学家

6、)将醋酸纤维改性后得到世界上第一个塑料制品.用此原料制成美国当时风行一时的台球(专利).1878年他又取得了注射模塑的专利,用它制成了纽扣.1872年德拜尔提出苯酚+甲醛树脂庄物质（未得到实用性的产品）1891年克莱贝格苯酚+甲醛(过量,浓硫酸做催化剂),得到不溶不熔性物质1907年比贝克兰德(在美工作)对以上所述的实验进行了系统的研究,制成了世界上第一个合成树脂—酚醛树脂(热固性),取得了“热和压力”专利.1910年贝克兰德(Bakelite)成立了公司,主要用于电器和摩托车工业上.1925年英斯温波恩将贝克兰德的方法进行了改进(改为两步法),并在意、加、日等开了分厂,生产板材

7、灯座手柄电话机壳等.1939年,其产量便“””达到20多万吨,成为第一大合成树脂.1933年英福西特和吉布森在1-2千大气压、170℃用乙烯与苯甲醛反应得到白色蜡状固体薄膜物（实际上就是乙烯聚合物），但后来重复不出。1933年德丁二烯+苯乙烯丁苯橡胶(一种极重要的战略物资)1935年英ICI公司也进行高压聚乙烯实验研究，得到8g白色固体粉末，反应过程中由于漏气，中途补加了乙烯，同时也把氧气带入系统中，后来分析：正是氧气起了催化剂的作用，才使试验得以成功ICI公司于1936年申报了