间歇操作，STY=（投料量×转化率×选择性）／（反应器体积×时间）；连续操作，STY=（进料×转化率×选择性）／(反应器体积×时间）。STY 以转化率和选择性分别与液时空速（LHSV ）或气时空速（GHSV ）相连。

[例一] 苯加氢生产环乙烷,年产15,000吨环乙烷的反应器,内装有Pt/Al2O3催化剂2.0m3，若催化剂的堆积密度为0.66g/cm3，计算其时空产率。（环己烷的分子量为84）

[解] 环乙烷的分子量为84，一年按300天生产计算，则以单位体积（每米3）催化剂计算的YT.S.为：

根据0.66g/cm3，则2.0m3的催化剂重1320kg ，故用单位重量（kg ）催化剂计算的YT.S.为：

[例二] 乙烯催化氧化制环氧乙烷，反应原料气中乙烯的体积百分浓度为cV ，进料空速为SV(m3/m3·cat ·h)，乙烯的转化率为x ，生成环氧乙烷的选择性为s ，计算催化剂的时空产率（以环氧乙烷为基准）。

[解] 根据题意，单位时间内、单位体积催化剂通入的乙烯量为SV ·cV ·x ·s/22.4千摩尔。因为根据反应计量关系，一分子乙烯可生成一分子环氧乙烷，故转化为环氧乙烷的乙烯千摩尔数，即为生成环氧乙烷的千摩尔数。此值乘以环氧乙烷的分子量44，即为以kg 计的环氧乙烷量。以计算式表达为：

)/(578.1243001320100015000..h kg kg Y S T ⋅=⨯⨯⨯=催化剂h m kg s x c S Y V V S T ∙⋅⋅⋅⋅=（催化剂）环氧乙烷3../4

.2244

常用制备方法：

（1）沉淀法（2）浸渍法（3）混合法

（4）离子交换法（5）熔融法

1、沉淀法（最常用方法之一）

用途：广泛用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属

盐催化剂及载体

方法：可溶性cat.组分（金属盐水溶液）过饱

和状态成核长大凝胶溶液

老化水凝胶洗涤过滤

干燥干凝胶成型→焙烧→催化剂

影响因素：

[1] 浓度的影响（因为浓度影响速率、速率影响晶体性质）

[2] 温度的影响

[3] 溶液pH值的影响

[4] 加料顺序的影响

2、浸渍法

方法：将浸渍液浸泡载体后制备的催化剂

影响因素：（a）物理因素：1）颗粒大小、表面积、孔结构

2）载体导热性

3）载体机械强度

（b）化学因素：1）惰性载体—只提供形状、孔结构、机

械强度等

2）载体与活性组分有部分相互作用

3）载体本身也具有催化活性—双功能cat 3、混合法

干法：

活性组分、助Cat.、载体、粘接剂、润滑剂、造孔剂等

一起进行机械混合→成型→热处理（如转化镍Cat.）

湿法：

活性组分以沉淀得到的盐类或氧化物形式与干的助催化

剂，载体粘接剂以其进行湿式碾合成型→干燥→焙

烧→过筛→包装（SO2接触氧化钒催化剂）4、离子交换法

方法：利用载体表面上存在可交换离子,将活性组分通过离子交换（阳离子交换）交换到载体上→洗涤→干燥→焙烧→还原→cat.

特点：

（1）遵循化学计算关系，是可逆过程

（2）得到的cat分散性好、活性高→尤适合于制贵金属cat.

实例：Na型分子筛H型分子筛H型离子交换树脂

五.熔融法

高温条件下，使cat.组分融合→固溶体→分散度好

特点：（1）分散度高（2）活性好

（3）机械强度高（4）生产能力大

缺点：通用性不大

过程：固体粉碎→高温熔融→冷却破碎→活化

实例：合成氨用的熔铁催化剂

将磁铁矿（Fe3O4)、钾、氧化铝、助催化剂等于高

温（1600℃）下熔融，冷却后破碎，在氢气或合成气

中还原，即可得到著名的Fe-K2O-Al2O3催化剂。

b、分子筛催化剂的特点、制备方法、调变方法

分子筛的特点：

（1）有明确的孔腔分布

（2）有极大的内表面（典型600m2/g）

（3）良好的热稳定性（>1000℃）

（4）酸性的可调变性

（5）择型催化性—产物、反应物、过渡状态物

调变方法：（1）通过毒化外表面活性中心修饰孔口大小

常用修饰剂：四乙基原硅酸酯→调变择型性。

（2）通过稀盐酸、NH4+的直接交换可改变分子筛

的酸性。

（3）通过不同的制备配方和工艺，可以改变分

筛酸碱性，如：Al/Si↗,OH基比活性↗。

C、酸（碱）催化剂的特点、酸（碱）性位的特点、鉴别方法、分类情况、与催化剂的关系

1. 固体酸：（1）能够给出质子或接受电子对的固体

（2）能够化学吸附碱的固体

（3）能使碱指示剂改变颜色的固体

2. 固体碱：能够接受质子或给出电子对的固体[a] 酸位性质与催化作用的关系

（1）大多数酸催化剂反应是在B酸位上进行的。反

应速率与B酸位的浓度有密切关系。单独的L酸

位无活性。只有在有B酸位时才有活性。

（2）有机反应中的乙酰化反应要用L酸位催化。

AlCl3、FeCl3等L酸。

（3）催化用的酸强度不同时，可能产生不同的反应

（4）有些反应需要L、B酸的协同效应。如重油加氢

催化（要求B、L酸时才能发生）。又如加氢脱

硫—中等强度的L酸位，可使B酸位的活性大增

d 、催化剂表面积各种测定方法、特点、测量时的注意事项

常用方法：吸附法化学吸附法（选择性吸附）

物理吸附法（非选择性吸附）BET法

气相色谱法BET法（标准方法）——测比表面（m2/g）

e 、催化剂失活的原因及再生方法

1. Cat.的失活原因

（1）中毒——Cl-1、O2硫化物等——不可逆、可逆中毒

（2）结焦——焦、碳的生成——堵塞孔道——可逆

酸性、细孔结构都可能加剧此现象（3）烧结——温度过高——金属晶格烧结——不可逆

（4）污染——各种污染物污染所致

2. Cat的再生：

方法：

（1）蒸汽处理

（2）空气处理（3）H2/还原性气

（4）酸/碱处理

f 、催化剂反应动力学测定方法、应注意的各项问题等

g 、催化剂开、停车的一般步骤

（1）开车

a. 纯N2置换（或惰性气）

b. 循环加热

c. 用还原性气体（或工艺条件）升温、还原

2）停车及钝化

短期停车（临时、抢修等）

只需关闭反应器出口阀并保持cat床层温度，维持正

压或用纯N2保护cat，维持炉温

长期停车

钝化处理—用含少量氧的N2（或水蒸气）缓慢氧化

cat.，逐步降温——卸出催化剂

卸出Cat.方法：真空抽出，人工卸出

h 、催化剂升温还原的重要性及注意事项

重要性：是cat.制备过程的“继续”，是形成活性结构的过程，是投入使用前的最后工序下载本文