I. Общие проблемы катализа

П Р И К Л А Д Н О Й К А Т А Л И З

Химия и технология гомогенного катализа

Конспект лекций

Москва 2012

УДК 544+542.97+66.0

Прикладной Катализ. Химия и технология гомогенного катализа. Конспект лекций. / Авторы: Аветисов А.К., Брук Л.Г., Стромнова Т.А. Под редакцией О.Н. Темкина. Учебное пособие.

М.: ИПЦ МИТХТ им М.В. Ломоносова, 2012. -104 с.

Учебное пособие включает краткое изложение теоретических основ катализа, описание основных механизмов взаимодействия катализаторов с реагентами, подходов к выбору катализаторов и требований к промышленным катализаторам, методов получения и изучения гомогенных катализаторов, способов организации реакционного узла и решения проблем отделения и рециркуляции компонентов гомогенно-каталитических систем. Общие положения проиллюстрированы примерами многотоннажных гомогенно-каталитических процессов производства продуктов оксосинтеза, уксусного альдегида и уксусной кислоты.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся в магистратуре по направлениям, связанным с использованием каталитических процессов (химия, химическая технология, биотехнология и др.).

Утверждено Библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им. М.В. Ломоносова в качестве учебного пособия.

Предисловие

Курс лекций «Прикладной катализ» является естественным дополнением и развитием предыдущих курсов «Физико-химические основы реакционных процессов» и «Механизм сложных реакций и катализ». Раздел химической технологии, который принято называть прикладным катализом, объединяет такие направления промышленной каталитической химии, как

· Выбор промышленных катализаторов

· Основы технологии приготовления и исследования катализаторов

· Технология регенерации катализаторов и методы рецикла гомогенных катализаторов

· Выбор реакционных узлов на основе кинетических моделей

· Выбор вариантов технологии разделения каталитических систем и продуктов реакций для гомогенно-каталитических процессов

· Математическое моделирование реакторов и оптимизация условий проведения процессов.

Все эти проблемы, кроме последнего пункта, отражены в конспекте курса лекций «Прикладной катализ». Проблемам математического моделирования и расчета реакционных аппаратов посвящён специальный раздел курса «Оборудование заводов…». Анализ кинетических моделей и его использование при выборе реакторов отражен во второй части конспекта лекций.

Первая часть конспекта лекций включает общие аспекты, относящиеся ко всем видам катализаторов и каталитических процессов, и основы технологии гомогенных реакций с участием металлокомплексных катализаторов (МКК). Вторая часть конспекта лекций включает обсуждение проблем, специфичных для гетерогенного катализа, а также кинетические модели и способы организации реакционных узлов для реализации гетерогенно-каталитических процессов.

I. ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ КАТАЛИЗА

1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. КЛАССИФИКАЦИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И КАТАЛИЗАТОРОВ