Макет страницы
могут катализировать реакции как кислотно-основного, так и окислительно-восстановительного типа.
Сульфиды и оксиды металлов, как правило, обладают и окислительно-восстановительной, и кислотно-основной активностью, т. е. являются бифункциональными катализаторами. Многие промышленные катализаторы бифункциональны, так как окислительно-восстановительный катализатор наносят на носитель, являющийся кислотным катализатором.
Каталитические реакции, осуществляемые в нефтеперерабатывающей промышленности, относятся как к окислительно-восстановительным (гидрогенизация и дегидрогенизация), так и к кислотным (каталитический крекинг, алкилирование изобутана бу-тенами, полимеризация алкенов). Широко применяется бифункциональный катализ (изомеризация алканов, риформинг, гидрокрекинг). Катализ основаниями в нефтеперерабатывающей промышленности не применяется.
5.1.3. Гомогенный и гетерогенный катализ
Если реагенты и катализатор находятся в одной фазе (газовая смесь или раствор), то осуществляется гомогенный катализ. Если реагенты (газ или жидкость) плохо растворимы в жидком катализаторе или жидкий катализатор плохо растворим в жидких реагентах и имеются две фазы, то, хотя реакция осуществляется гомогенно, в одной из соприкасающихся фаз, она является гетерофазной. При определенных условиях кинетика такой реакции определяется массообмепом между фазами катализатора и реагентов. При гетерогенном катализе катализатор — твердое вещество, а реагенты — жидкие или газообразные вещества. Реакция в этом случае протекает на поверхности катализатора. Гетерогенный катализ распространен в нефтеперерабатывающей промышленности значительно шире, чем гомогенный.
5.1.4. Активность и селективность катализаторов
Одна и та же реакция может происходить в присутствии различных катализаторов. Скорость данной реакции в присутствии различных катализаторов характеризует их активность относительно этой реакции. В некоторых случаях изменение скорости реакции в зависимости от применяемого катализатора обусловлено в значительной степени изменением ее энергии активации. В других случаях при равенстве или близости энергий активации на разных катализаторах скорости реакций различаются на несколько порядков (табл. 5.1).
С изменением условий проведения каталитической реакции ее порядок, энергия активации и предэкспоненциальный множитель (если константа скорости может быть представлена в форме уравнения Аррениуса k = k0e-E/RT) могут сильно изменяться, поэтому активность различных катализаторов в данной реакции
