豫润海源分子筛集团细说分子筛催化剂的种种作用及行业的重要性

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在很早以前，我们就说，要做好销售，必须对自己的专业知识了解详细。

      《职业技能鉴定培训教程(化学检验工系列)》之一．介绍了催化剂和分子筛的主要性质和常见分析项目，包括称量分析法、滴定分析法和一些仪器分析方法。分析方法大部分采用了国家标准，对国家标准没有涵盖的项目采用了行业标准或国际标准。本书按分析项目的难易程度分成初级、中级、高级、技师、高级技师五个部分，并附各级别技能考核模拟  分析工是化工行业技术工人的主要工种之一。分析工工作技术含量高，岗位责任重。分析检验结果的准确性和可靠性直接影响到企业正常运行、产品质量和生产效益，甚至人员生命安全。为推行国家职业资格制度，促进高技能人才快速成长，劳动和社会保障部颁布了《国家职业标准·化学检验工》。按照《中华人民共和国职业分类大典》对化学检验工的定义，分析工等15个工种归入化学检验工。

    根据国家职业标准的要求，结合行业技术工人培训和技能鉴定的实际情况，化学工业职业技能鉴定指导中心组织编写了《职业技能鉴定培训教程(化学检验工系列)》。本套教程经劳动和社会保障职业培训教材工作委员会备案，被劳动保障部培训就业司推荐为行业职业教育培训规划教材。教程与化学工业职业技能鉴定指导中心开发的题库配合，可以满足石油化工、化肥、医药、涂料、焦化、高分子等行业化学检验工学习、培训、考核的需求，促进相关工种职业技能鉴定工作的规范化开展。题库包括理论知识试题库和操作技能试题库，已进入试运行阶段。    

    根据行业特点及基础知识的相关性，本套培训教材分为基础知识和专业技能两大部分。

    基础知识部分以分析方法为主线进行编写，基本知识、原理结合分析方法组织内容，包括《化学检验工初级》《化学检验工  中级》《化学检验工高级》《化学检验工技师》和《化学检验工  高级技师》。为便于读者备考，这五个分册中收录了化学检验工职业技能鉴定题库鉴定细目表的部分内容，可供读者参考。

    专业技能部分以化工行业的各专业和主要分析项目为主线，按照模块方式分等级编写，包括《无机化工分析》《有机化工分析》《石油化工分析》《溶剂试剂分析》《水质分析》《化肥分析》《农药分析》《催化剂分子筛分析》《药品分析》《涂料分析》《焦化分析》《生化分析》《金属材料分析》《塑料分析与测试》14个分册。这些分册依据《国家职标准·化学检验工》对各等级操作技能水平的要求，对职业标准中未能涉及的专业按照行业的实际情况进行了扩展。教材中的每个项目内容包括：项目名称、分析对象；采用的方法和参照的标准；药品、仪器；操作步骤；注意事项及技巧；数据处理和允差；适用范围等。对部分分析项目给出了评分标准，既可以用于技能鉴定实际操作考试，也可以在日常工作中参考。

本书为《催化剂分子筛分析》分册，介绍了催化剂和分子筛的主要性质和常见分析项目，包括称量分析法、滴定分析法及一些仪器分析方法。所列分析方法主要采用国家标准方法，在一些国家标准没有涵盖的测定项目采用了行业标准方法或美国AsHRAE标准方法，力图使分析方法规范化、标准化。按分析项目的难易程度，本书将内容分成初级、中级、高级、技师、高级技师五个部分。每部分分为三大块：基础知识、常见测试项目、测定方法。每章节后有复习思考题，以便学员可以更好地掌握学习内容。在每部分后提供了技能考核模拟试卷，供学员和培训鉴定考核参考。

第三部分  高级催化剂和分子筛在国民经济中的地位

9．1  催化剂在国民经济中的地位

    催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是许多化工产品生产的关键。实践证明：一个催化剂的改进或性能上的突破，必然会由于转化率、选择性的提高而大幅度提高设备生产能力和产品质量，带来巨大的经济效益。每种新催化剂和新催化工艺的研制成功，都会引起包括化工、石油加工等重大工业在内的生产工艺上的改革，生产成本可以大幅度降低，并为改善人类生活质量提供一系列新产品和

新材料。有报告指出，在发达国家，催化技术对于国民生产总值的直接或间接贡献高达20％～30％。在我国，催化技术同样是石油炼制、石油化工、化肥和环境保护等国民经济重要产业关键技术的核心。

    另外，现代人类面临的许多困难，像能源、自然资源的开发以及污染等问题的解决，也都部分地依赖于催化过程。因此，催化过程受到世界各国政府、产业部门和科研机构的重视，可以把催化过程看作是建立现代化工业和开发高科技技术不可缺少的科学基础。

9．1．1催化剂对工业的影响

    催化剂对石油炼制工业和化学工业的发展起着重要的作用。20世纪初，由于氨合成催化剂和C()变换催化剂的研制成功，推动了煤化工的发展，形成了以制氨为中心的化学肥料工业的建立。由煤制合成气进而合成石油，在第二次世界大战前后是煤化工的鼎盛时期。20世纪50年代，石油化学工业的兴起，则与

ZiegIe卜Natta聚合催化剂体系的发现密不可分。60年代和70年代的20年问，由于从石油获得乙烯和丙烯等基本有机化工原料，进而生产出一系列重要的有机化工产品，促进了合成纤维、合成树脂及合成橡胶的发展。这20年，世界石油化学工业发展之快、经济效益增长幅度之大都是前所未有的，成为各产业部门的

首位。它也推动了催化科学和催化剂工业的发展。

    目前，石油炼制工业与化学工业有80％以上的工艺过程需要使用催化剂，已开发成功的各种工业催化剂在2000种以上。在新开发的产品中，采用催化的比例高于传统产品，有机产品生产的比例又高于无机产品。

    随着世界工业的发展，保护人类赖以生存的大气、水源和土壤，防止环境污染是一项刻不容缓的任务。这就要求尽快地改造引起环境污染的现有工艺，并研究无污染物排出的新工艺，以及大力开发有效治理废渣、废水和废气污染的过程和催化剂。在这方面，催化剂也越来越起着重要的作用，具有极大的社会效益，并且将继续对人类社会的可持续发展做出重大贡献。

9．1．2催化剂对科学技术的影响    

    工业催化实质上包括了两方面的工作。一是催化科学前沿领域工作；二是能提供适合特定客户的、具有特定性能的工业催化剂产品。不论是基础性的催化理论研究，还是应用性的催化剂开发研究都涉及到许多门类的科学知识。催化科学的发展促进了相关学科的发展，相关学科的发展也同样更新对催化科学的认识。

    在许多化学反应过程中，催化剂的选择或开发往往是关键所在。新开发的工艺常与催化剂配套使用，带有独占性特点。一种新催化剂的使用往往可减少设备投资，降低原料费用和能耗，也可能因提高副产物的利用率而减少了三废的排放量。工业催化剂的研究与开发已不再像过去那样从大量试验中去筛选催化剂新配方，而是依靠各个相关学科的知识指导并设计所需要的新催

化剂。

    由于催化剂大多为无机材料，而催化反应又包括大量有机反应，这就需要较好地掌握无机材料、有机化学、物理化学等多方面知识。工业固体催化剂又常采用多孔性材料作催化剂或载体物质，催化反应过程涉及到反应物向多孔催化剂内表面扩散以及反应产物向外扩散所引起的传质与传热过程，这必然涉及到化学工程学、固体化学及物理化学等学科。催化作用发生在催化剂表面，但表相与体相又是不可分割的，工业催化剂的开发研究便与表面科学及分析测试技术的发展密不可分。如今，要研制开发出一种性能优异的工业催化剂就必须依靠多种学科的知识，科学地预见到反应所用催化剂应具有的主要化学组分，合适的载体材料，以及对外形、强度、孔结构等的要求。

9．1．3催化剂对日常生活的影响

    工业催化剂对人们日常生活的影响日益密切，人类的衣、食、住、行无处不有工业催化剂的身影。

    从衣着来说，依靠催化反应制得的聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)和聚乙烯酸纤维(维纶)等合成纤维成为衣着、服装面料的重要材料。在食品与农作物方面，粮食作物和蔬菜所需的化学肥料、杀虫剂、除草剂等都需要使用催化剂才能制得；包装材料、农用塑料薄膜，甚至许多食品添加剂也是通过催化反应合成而得的。住房建筑材料大量使用的各种高强度工程材料、塑料管材、绝缘材料、内外墙涂料，住房装饰的化纤地毯、家具等使用的合成纤维与合成材料的制取，也都离不开催化剂。

    当今人们出行常以车代步，机动车所用的各种燃料是靠石油催化加工而得的，构成汽车轮胎材料的合成橡胶、汽车构件的多种工程塑料、汽车尾气处理装置，也都无一不需要催化剂。儿童玩具和家用电器大量应用塑料，据估计，大约有85％的有机化工产品与塑料有关。此外，人类日常生活所用餐具洗涤剂、化妆品都是生物可降解的，所用烷基磺酸盐或烯属磷酸酯制造时磺化所需SOz也必须通过催化反应而得。可以说，催化剂对人类日常生活的影响无处

不在。

9．2  分子筛在国民经济中的地位

    分子筛广泛应用于工业催化、气体分离与净化、离子交换剂等领域。近20年来分子筛作为工业催化剂在炼油工业和石油化工中占有重要地位。作为吸附分离材料，在气体工业、制冷、建筑、环保等方面也有着广泛的应用。9．2．1  分子筛在炼油和石油化工中的应用 20世纪60年代初，人们发现，由分子筛的筛分作用可以产生形状选择性，尤其是1967年，分子筛ZSM一5的合成，其新形状选择性转化反应的发现，使分子筛在催化剂和催化剂载体的应用中崭露头角。目前，许多重要的工业催化反应已离不开分子筛催化剂，例如，催化裂化、加氢裂解、异构化、重整、歧化和烷基转移等反应。表9—1列出了分子筛在炼油和石油化工中的主要应用。

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