Ответы на экзаменационные вопросы № 1-27 по дисциплине «Теоретические основы химической технологии топлива и углеродных материалов» (Типы и назначения химических процессов. Каталитический гидрокрекинг нефтяного сырья), страница 5

3. Цикланы и арены притерпивают р-ии деалкилирования боковых алкильных цепей, образуя алканы, алкены или цикл.соед-я с короткой боковой цепью (метильной группировкой). Шестичленные ц-алканы дегидр-тся в арены и далее обр-ют высокомолекулярные жид.прод-ты за счет конденсации.

8.Общие сведения о катализе и катализаторах

Катализом наз-ся многостадийный физ-хим процесс избирательного имз-я мех-ма и скорости термодинамически возможных реакций специальным в-вом – катализатором, обр-щим с участниками р-ий промежут.хим соед-ия. Различают – положительный катализ – увеличение скорости р-ии под влиянием катализатора.

–  Отрицательный катализ приводит к уменьш.ск-ти хим.р-ии.

При «+» кат-зе промежуточные прод-ты взамод-я реагирующих в-в с кат-тором, откр.новый энерг-кий более выгодный реакционный путь (с меньшей высотой энерг-го.барьера).

При «–» катализе – наоборот подавляется более энерг-ки выгодн.стадия  хим.взаимод-я катализатора со взаимод.в-вами. Важной особенностью к-за явл.сохранения кат-тора своего состава в рез-те промежуточных хим.взаимод-ий с реагирующими в-вами. Катализатор не расходуется в процессе кат-за и формально не значится в стехиометрическом уравнении суммарной кат-кой р-ии – это означает, что кат-з не связан с изменением свобод.энергии кат-ра и след-но кат-р не может влиять на сост. т/д-кого равновесия хим.р-ии.

Вблизи состояния равновесия кат-р в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную р-ии. Кат-р в таком случае ускоряет наступление равновесия.

При удалении от состояния равновесия, это условие может и не выполняться. То, что кат-р не входит в стехиометрич.ур-е р-ии не означает неизменности его состава и св-в в процессе хим.р-ии. Под влиянием реагир.в-в, примесей, осн.и побочных прод-тов р-ии, циркуляции и Т, кат-р всегда претерпевает физ.хим.изменения. По этому в промышленных кат-ких процессах предусматривается операция замены переодический или непрерывной регенерации катализатора. Важной особенностью кат-ра явл.такое его св-во, как специфичность. Это связано с тем, что многие кат-ры проявл. свою каталитич.активность в отношении только одной или узкой группы хим.р-ий. По этому для каждой р-ии целесообразно исп.свой наиб.активный и селективный кат-р

Классификация катализатов и кат-ких р-ий.

По играгитному состоянию реаг-щих в-в и кат-ра различают: гомогенный кат-з (когда реагир. в-ва и кат-р нах-ся в одной фазе) и гетерогенный кат-з (когда реагир в-ва и кат-р образуют несколько фаз). В нефтеперер-ке гетероген к-з особенно с тверд.к-тором распространен значительно шире, чем гомогенный.

По природе промежуточного хим.взаимод-я м/у реагир в-вами и кат-ром катализ принято разделять на следующие 3 класса:

1. гомолитический кат-з (когда хим.взоимод-е протекает по гомолитич.мех-му)

2. гетеролитический кат-з (в случ. гетеролитич.природы промежуточного взаимод-я)

3. бифункциональный кат-з (включ.в себя оба типа хим.взаимод-я)

По гомолитич (электронному) кат-зу протекает ОВР, гидрирование, дегидрир-е,гидрогинолиз гетероорганически соед-ий, окисления, восст-е в пр-ве S, паровой конверсии УВ-в в пр-ве H2, гидрирования окиси С до метана и др.

Каталитич.активностью в отношении таких р-й обладают переходные металлы с незаполненными d- и f-оболочками 1-ой группы (Cu,Ag), и 8-ой группы (Fe,Ni,Co,Pd,Pt), а также их окислы, сульфиды и смеси молебдатов, вандатов, вольфраматов и хроматов, а также карбонилы (СО) этих металлов.

Гетеролитич.(ионный) катализ имеет место в кат-ких р-ях крекинга, изомеризации, циклизации, алкилиров., деалкилир-нии, полимеризации, дегидратации спиртов, гидратация олефинов, гидролиза и т.д.

К кат-рам гетеролитич.р-й относятся жид.и твёрд.кислоты и основания, кроме этого AlCl3, BF3, SbF3 и др.(к-ты Льюиса), окислы Al, Zr, алюмосиликаты, циалиты, ионообменные смолы и т.д., кот.кат-руют р-ии по ионному (гетеролитич.) типу.