應(yīng)用領(lǐng)域廣,能夠反復(fù)再生和活化使用,壽命長(zhǎng),廢催化劑的金屬鈀可以回收再利用等優(yōu)越性。許多鉑催化劑品種都已成為專利產(chǎn)品,應(yīng)用于各行各業(yè),具有新的結(jié)構(gòu)及催化功能的鉑催化劑仍在不斷研發(fā),不但使許多難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)過(guò)程經(jīng)鉑催化劑催化而成為可能,而且使許多石油和化工等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,因采用新開(kāi)發(fā)的鉑催化劑得到改善和提高,使工藝過(guò)程簡(jiǎn)化、經(jīng)濟(jì)效益提高,因此鉑催化劑仍具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
簡(jiǎn)單地可分為有載體的鈀催化劑和無(wú)載體催化劑,在實(shí)際應(yīng)用中,基本上都是有載體的鈀催化劑,這些載體主要有各種氧化鋁、沸石、碳載體等,在化工過(guò)程中主要應(yīng)用在各種加氫還原過(guò)程。既有全加氫,也有選擇加氫,既有氣相過(guò)程、也有液相過(guò)程。這些典型的過(guò)程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烴、雜環(huán)化物中不飽和鍵的加氫飽和,加氫還原反應(yīng)。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯餾分中炔烴、二烯烴的選擇加氫脫除。采用含千分之幾鈀含量的氧化鋁載體催化劑。反應(yīng)條件一般在50~150℃,壓力0.5~3MPa,氣相或液相進(jìn)行。又如醋酸或醋酸乙酯加氫生產(chǎn)乙醇,順丁烯二酸酐加氫生產(chǎn)丁二酸,進(jìn)一步加氫生產(chǎn)丁二醇。糠醛加氫脫羰基生產(chǎn)呋喃,進(jìn)一步加氫生產(chǎn)四氫呋喃。
浸漬法是制造載體催化劑有效和簡(jiǎn)單常用方法,一般的制造程序是將活性組分的一種可溶性鹽,按比例配制成浸漬液,將選擇好的一定量載體放入浸漬液中,待吸附飽和后,將負(fù)載的載體進(jìn)行干燥、焙燒、活化等步驟制成催化劑。這種方法雖然簡(jiǎn)單,但整個(gè)制作過(guò)程,包括載體種類和性能、不同活性組分品種和負(fù)載量,以及浸漬方式、干燥、焙燒、活化條件,方式,次序等都會(huì)影響成品催化劑的性能。研究者只有在催化劑理論,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下,通過(guò)實(shí)際物料不同條件下的反復(fù)試驗(yàn),各種現(xiàn)代化檢測(cè)分析儀器對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)、性能等的分析測(cè)定等研究,才能評(píng)選出一種性能優(yōu)越的鈀催化劑品種。
將鈀鹽轉(zhuǎn)變成金屬鈀的過(guò)程稱為鈀催化劑的活化過(guò)程,一般是在氫氣流下高溫焙燒,將鈀鹽轉(zhuǎn)變成氧化物,再轉(zhuǎn)變成具有催化活性的多孔、均勻、微粒的金屬鈀。
鈀催化劑雖然具有活性高、選擇性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等雜質(zhì),以及副反應(yīng)生成的各種重組分、焦質(zhì)等會(huì)使鈀催化劑中毒,活性和選擇性下降,直到?jīng)]有催化活性,這種過(guò)程稱為失活過(guò)程。為了保持鈀催化劑的高活性,就需要在原料中減少或除去這些有害物。