Príklady priemyselných procesov s použitím katalyzátorov. Aplikácia katalýzy v chemickom a ropnom priemysle

Katalyzátor je akákoľvek látka, ktorá bez toho, aby vstúpila do konečných produktov chemickej reakcie, mení svoju rýchlosť. Ako katalyzátor možno použiť rôzne látky, a to ako v čistej forme, tak aj vo forme zlúčenín. Priemyselné katalyzátory musia mať nasledujúce vlastnosti: vysokú aktivitu a selektivitu vzhľadom na danú reakciu; vysoká chemická odolnosť voči katalytickým jedom; nízka teplota vznietenia, široký rozsah prevádzkových teplôt, tepelná stabilita, zvýšená tepelná vodivosť; vysoká mechanická pevnosť; byť lacná na výrobu.

Ak vezmeme do úvahy tieto požiadavky na katalyzátory, dôjdeme k záveru, že nejde o jednotlivé látky, ale zvyčajne ide o zmesi viacerých látok. Mechanické zmesi, ktoré tvoria katalyzátor, sa nazývajú kontaktné hmoty. Zloženie kontaktných hmôt zahŕňa tri hlavné časti: katalyticky aktívne látky, aktivátory a nosiče. Základom katalyzátora sú katalyticky aktívne látky. Sú to oni, ktorí vstupujú do výmenných reakcií s atómami a molekulami zložky odstránenej zo zmesi plynov. Ako katalyticky aktívne látky sa používajú čisté kovy, oxidy kovov, ako aj veľké množstvo rôznych chemických prvkov a zlúčenín, ktoré sa vyberajú empiricky. Katalyzátory obsahujúce dva kovy majú zvýšenú katalytickú aktivitu.

Aktivátory (promótory) sú látky, ktoré zvyšujú aktivitu katalyzátorov. Samotné aktivátory nemusia mať katalytické vlastnosti, ale môžu zvýšiť účinok katalyticky aktívnych látok. Účinok aktivátorov na proces katalýzy nebol úplne študovaný. Predpokladá sa, že reagujú s katalyzátorom a tvoria zlúčeniny, ktoré sú aktívnejšie ako čisté katalyticky aktívne látky. Ako aktivátory možno použiť širokú škálu látok, ktorých výber sa tiež uskutočňuje empiricky.

Nosiče sú látky, ktoré zvyčajne samy o sebe nemajú katalytické vlastnosti a nezvyšujú aktivitu katalyzátora, ale slúžia len ako základ, na ktorý sa katalyzátor nanáša. V niektorých prípadoch môžu nosiče ovplyvniť aktivitu a selektivitu katalyzátorov. Použitie nosičov umožňuje meniť štruktúru katalyzátorov a znižovať spotrebu katalyticky aktívnych látok. Ako nosiče sa najčastejšie používajú inertné porézne látky s vyvinutým povrchom (aktívne uhlie, silikagély, hlinitokremičitany, azbest, pemza, kremelina, zeolity a pod.).

Katalytická aktivita katalyzátora je mierou zrýchlenia reakcie pod vplyvom katalyzátora; je to hlavná a hlavná charakteristika katalyzátora.

kde Uk a U sú rýchlosti katalytickej reakcie a rovnakej reakcie uskutočňovanej bez katalyzátorov.

Selektivita katalyzátora ukazuje pomer obsahu cieľového produktu k množstvu všetkých produktov transformácie východiskovej látky. Pri sanitárnom čistení plynov je cieľom premeniť škodlivé nečistoty na neutrálne látky alebo látky, ktoré sa ľahko uvoľňujú z výfukových plynov.

V niektorých prípadoch môže byť úlohou vyvinúť a použiť univerzálne katalyzátory, ktoré sú aktívne nie v jednej, ale vo viacerých reakciách. Takéto katalyzátory možno použiť na komplexné čistenie plynu, t.j. v prípade, keď sa vo výfukových plynoch nenachádza jedna, ale viacero škodlivých zložiek.

Veľmi dôležitou vlastnosťou katalyzátorov je ich odolnosť voči pôsobeniu rôznych nečistôt, t.j. voči katalytickým jedom.

Otrava sa týka čiastočnej alebo úplnej straty aktivity katalyzátora pod vplyvom nečistôt nazývaných kontaktné jedy. Pre mnohé katalyzátory kontaktné jedy zahŕňajú zlúčeniny S, H 2 S, CS 2, CO, H 2 0, NO, As, P, Pb, Hg atď. K otrave katalyzátora dochádza v dôsledku sorpcie katalyzátorových jedov na povrchu katalyzátorov a blokovanie ich aktívnych centier. Ak sa tieto látky z povrchu katalyzátora odstránia, môže úplne alebo čiastočne obnoviť svoju činnosť. V súlade s tým sa rozlišuje reverzibilná a nevratná otrava katalyzátorov.

Na základe zloženia sa katalyzátory delia na 1) modifikované; 2) zmiešané a 3) na nosičoch.

1) Modifikované katalyzátory. Modifikátor je pridanie malého (do 10–12 % hm. %) ku katalyzátoru inej látky, ktorá nie je pre danú reakciu katalyticky aktívna, ale zlepšuje určité vlastnosti katalyzátora (teplotu, pevnosť, odolnosť voči jedom ). Ak modifikátor zvyšuje aktivitu, je to promótor. Podľa povahy ich činnosti sa promotéri delia na a) elektronický, spôsobenie deformácie kryštálových mriežok katalyzátora alebo zmena pracovnej funkcie elektrónov v požadovanom smere. Napríklad pridanie Cl- k striebornému katalyzátoru na oxidáciu metanolu: CH3OH®CH20; b) stabilizácia zabraňujúce spekaniu dispergovanej štruktúry katalyzátora. Napríklad promótory Al 2 O 3 a SiO 2 stabilizujú primárne kryštály železného katalyzátora pri syntéze amoniaku: N 2 + 3H 2 ® 2NH 3. V prvý deň prevádzky sa kryštály spekajú a zväčšujú zo 6 na 20 nm. Zásoba voľnej energie na kryštálovom rozhraní klesá a aktivita klesá. Zavedené promótory, bez toho, aby boli obnovené, sa topia pri teplote syntézy a tenký film je obalený okolo kryštálov, čo bráni ich spekaniu. Obidve prísady však majú kyslý povrch, na ktorom je pevne adsorbovaná molekula NH 3 brániaca sorpcii molekúl dusíka a aktivita katalyzátora klesá; V) tvorba štruktúry, neutralizujúce kyslé centrá Al 2 O 3 a SiO 2. Napríklad K 2 O, CaO a MgO, ale ich množstvo by nemalo byť väčšie ako 4-5 hm. %, keďže majú mineralizačný účinok, t.j. podporujú spekanie kryštálov Fe.

2) Zmiešané katalyzátory. Zmiešané katalyzátory sú tie, ktoré obsahujú niekoľko zložiek, ktoré sú katalyticky aktívne pre danú reakciu, v porovnateľných množstvách. Aktivita takýchto katalyzátorov nie je aditívna, ale nadobúda extrémnu hodnotu z nasledujúcich dôvodov: vznik mechanických zmesí s väčšou fázovou hranicou, t.j. s veľkou zásobou voľnej energie ( napríklad pre reakciu HCºHC + H20®CH3-CHO je katalyzátorom zmes CdO + CaO/P205 = 3-4; pri molárnom pomere £ 3 sa pozoruje vysoká selektivita, ale pevnosť granúl katalyzátora je nízka; pri ³4 – vysoká pevnosť granúl, ale nízka selektivita); tvorba tuhých roztokov spinelového typu(napríklad v oxidačnom katalyzátore V 2 O 5 +MoO 3 sa katión Mo +6 zavádza do voľných pozícií kryštálovej mriežky V 2 O 5. Deformácia mriežky vedie k zvýšeniu voľnej energie systému; tvorba nových, aktívnejších katalyzátorov za reakčných podmienok(napríklad na syntézu metanolu CO + 2H 2 ® CH 3 OH sa používa zinko-chrómový katalyzátor:

ZnO + CrO 3 + H 2 O ® ZnCrO 4 × H 2 O

2ZnCr04 × H20 + 3H2® + 5H20

Aktívna fáza získaná po redukcii katalyzátora, ktorý je v podstate novým katalyzátorom, je uvedená v hranatých zátvorkách.

3) Podporované katalyzátory. Nosič určuje tvar a veľkosť granúl, optimálnu poréznu štruktúru, pevnosť, tepelnú odolnosť a zníženie nákladov. Niekedy zvyšuje aktivitu (pozri teóriu ligandového poľa). Klasifikácia médií: syntetický– silikagél, aktívne uhlie, oxid hlinitý (g, a), keramika; prirodzené– pemza, diatomit; podľa objemu pórov– pórovité (viac ako 10 %), neporézne (10 % alebo menej); podľa veľkosti zrna- veľké (1-5 mm), malé (0,1-1,0 mm), jemne rozptýlené (menej ako 0,1 mm); podľa špecifického povrchu– malé (menej ako 1 m 2 /g), stredné (1-50 m 2 /g), vyvinuté (viac ako 50 m 2 /g).

Obsah článku

KATALYZÁCIA, zrýchlenie chemických reakcií vplyvom malých množstiev látok (katalyzátorov), ktoré sa samy o sebe počas reakcie nemenia. Katalytické procesy hrajú v našom živote obrovskú úlohu. Biologické katalyzátory, nazývané enzýmy, sa podieľajú na regulácii biochemických procesov. Bez katalyzátorov by sa mnohé priemyselné procesy nemohli uskutočniť.

Najdôležitejšou vlastnosťou katalyzátorov je selektivita, t.j. schopnosť zvýšiť rýchlosť len určitých chemických reakcií z mnohých možných. To umožňuje reakcie, ktoré sú príliš pomalé na to, aby boli praktické za normálnych podmienok, a zabezpečuje tvorbu požadovaných produktov.

Použitie katalyzátorov prispelo k rýchlemu rozvoju chemického priemyslu. Široko sa používajú pri rafinácii ropy, získavaní rôznych produktov a vytváraní nových materiálov (napríklad plastov), ​​často lacnejšie ako tie, ktoré sa používali predtým. Približne 90 % modernej chemickej výroby je založených na katalytických procesoch. Katalytické procesy zohrávajú osobitnú úlohu v ochrane životného prostredia.

Väčšina katalytických reakcií sa uskutočňuje pri určitom tlaku a teplote prechodom reakčnej zmesi, ktorá je v plynnom alebo kvapalnom stave, cez reaktor naplnený časticami katalyzátora. Nasledujúce pojmy sa používajú na opis reakčných podmienok a charakteristík produktu. Priestorová rýchlosť je objem plynu alebo kvapaliny, ktorý prejde jednotkovým objemom katalyzátora za jednotku času. Katalytická aktivita je množstvo reaktantov premenených katalyzátorom na produkty za jednotku času. Konverzia je podiel látky premenený v danej reakcii. Selektivita je pomer množstva konkrétneho produktu k celkovému množstvu produktov (zvyčajne vyjadrený v percentách). Výťažok je pomer množstva daného produktu k množstvu východiskového materiálu (zvyčajne vyjadrený v percentách). Produktivita je počet reakčných produktov vytvorených na jednotku objemu za jednotku času.

TYPY KATALYZÁTOROV

Katalyzátory sú klasifikované na základe povahy reakcie, ktorú urýchľujú, ich chemického zloženia alebo fyzikálnych vlastností. Takmer všetky chemické prvky a látky majú v tej či onej miere katalytické vlastnosti – samostatne alebo častejšie v rôznych kombináciách. Na základe fyzikálnych vlastností sa katalyzátory delia na homogénne a heterogénne. Heterogénne katalyzátory sú pevné látky, ktoré sú homogénne rozptýlené v rovnakom plynnom alebo kvapalnom médiu ako reagujúce látky.

Mnoho heterogénnych katalyzátorov obsahuje kovy. Niektoré kovy, najmä tie, ktoré patria do skupiny VIII periodickej tabuľky prvkov, majú samy o sebe katalytickú aktivitu; typickým príkladom je platina. Ale väčšina kovov vykazuje katalytické vlastnosti, ak sú prítomné v zlúčeninách; príklad - oxid hlinitý (oxid hlinitý Al 2 O 3).

Neobvyklou vlastnosťou mnohých heterogénnych katalyzátorov je ich veľký povrch. Prenikajú do nich početné póry, ktorých celková plocha niekedy dosahuje 500 m2 na 1 g katalyzátora. V mnohých prípadoch oxidy s veľkým povrchom slúžia ako substrát, na ktorom sa ukladajú častice kovového katalyzátora vo forme malých zhlukov. To zaisťuje účinnú interakciu činidiel v plynnej alebo kvapalnej fáze s katalyticky aktívnym kovom. Špeciálnou triedou heterogénnych katalyzátorov sú zeolity - kryštalické minerály zo skupiny hlinitokremičitanov (zlúčeniny kremíka a hliníka). Hoci mnohé heterogénne katalyzátory majú veľký povrch, zvyčajne majú len malý počet aktívnych miest, ktoré predstavujú malú časť celkového povrchu. Katalyzátory môžu stratiť svoju aktivitu v prítomnosti malého množstva chemických zlúčenín nazývaných katalytické jedy. Tieto látky sa viažu na aktívne centrá a blokujú ich. Určenie štruktúry aktívnych lokalít je predmetom intenzívneho výskumu.

Homogénne katalyzátory majú rôznu chemickú povahu - kyseliny (H 2 SO 4 alebo H 3 PO 4), zásady (NaOH), organické amíny, kovy, najčastejšie prechodné kovy (Fe alebo Rh), vo forme solí, organokovových zlúčenín resp. karbonyly. Medzi katalyzátory patria aj enzýmy – proteínové molekuly, ktoré regulujú biochemické reakcie. Aktívne miesto niektorých enzýmov obsahuje atóm kovu (Zn, Cu, Fe alebo Mo). Enzýmy obsahujúce kovy katalyzujú reakcie zahŕňajúce malé molekuly (O 2, CO 2 alebo N 2). Enzýmy majú veľmi vysokú aktivitu a selektivitu, ale fungujú len za určitých podmienok, ako sú tie, za ktorých prebiehajú reakcie v živých organizmoch. V priemysle sa často používa tzv. imobilizované enzýmy.

AKO FUNGUJÚ KATALYZÁTORY

Energia.

Akákoľvek chemická reakcia môže nastať iba vtedy, ak reaktanty prekonajú energetickú bariéru, a preto musia získať určitú energiu. Ako sme už povedali, katalytická reakcia X ® Y pozostáva z niekoľkých po sebe nasledujúcich stupňov. Každá z nich vyžaduje energiu, aby sa uskutočnila. E, nazývaná aktivačná energia. Zmena energie pozdĺž reakčnej súradnice je znázornená na obr. 1.

Najprv zvážme nekatalytickú, „tepelnú“ cestu. Aby reakcia prebehla, musí potenciálna energia molekúl X prekročiť energetickú bariéru E t) Katalytická reakcia pozostáva z troch stupňov. Prvým je vytvorenie komplexu X-Cat. (chemisorpcia), ktorej aktivačná energia sa rovná E reklamy. Druhou etapou je preskupenie X-Cat. ® Y-Cat. s aktivačnou energiou E mačka a nakoniec tretia - desorpcia s aktivačnou energiou E des; E reklamy, E mačka a E des oveľa menej E Keďže rýchlosť reakcie závisí exponenciálne od aktivačnej energie, katalytická reakcia prebieha oveľa rýchlejšie ako tepelná reakcia pri danej teplote.

Katalyzátor možno prirovnať k sprievodcovi, ktorý vedie horolezcov (reagujúce molekuly) cez pohorie. Vedie jednu skupinu cez priesmyk a potom sa vracia pre ďalšiu. Cesta cez priechod leží podstatne nižšie ako cez vrchol (tepelný kanál reakcie) a skupina robí prechod rýchlejšie ako bez vodiča (katalyzátora). Je dokonca možné, že skupina by hrebeň sama zdolať nezvládla.

Teórie katalýzy.

Na vysvetlenie mechanizmu katalytických reakcií boli navrhnuté tri skupiny teórií: geometrická, elektrónová a chemická. V geometrických teóriách sa hlavná pozornosť venuje korešpondencii medzi geometrickou konfiguráciou atómov aktívnych centier katalyzátora a atómami tej časti reagujúcich molekúl, ktorá je zodpovedná za väzbu na katalyzátor. Elektronické teórie sú založené na myšlienke, že chemisorpcia je spôsobená elektronickou interakciou spojenou s prenosom náboja, t.j. tieto teórie spájajú katalytickú aktivitu s elektrónovými vlastnosťami katalyzátora. Chemická teória považuje katalyzátor za chemickú zlúčeninu s charakteristickými vlastnosťami, ktorá vytvára chemické väzby s činidlami, čo vedie k vytvoreniu nestabilného prechodového komplexu. Po rozklade komplexu s uvoľnením produktov sa katalyzátor vráti do pôvodného stavu. Posledná teória sa teraz považuje za najvhodnejšiu.

Na molekulárnej úrovni môže byť katalytická reakcia v plynnej fáze znázornená nasledovne. Jedna reagujúca molekula sa viaže na aktívne miesto katalyzátora a druhá s ním interaguje, pričom je priamo v plynnej fáze. Možný je aj alternatívny mechanizmus: reagujúce molekuly sa adsorbujú na susedných aktívnych centrách katalyzátora a potom navzájom interagujú. Zrejme takto prebieha väčšina katalytických reakcií.

Ďalší koncept naznačuje, že existuje vzťah medzi priestorovým usporiadaním atómov na povrchu katalyzátora a jeho katalytickou aktivitou. Rýchlosť niektorých katalytických procesov, vrátane mnohých hydrogenačných reakcií, nezávisí od relatívnej polohy katalyticky aktívnych atómov na povrchu; rýchlosť iných sa naopak výrazne mení so zmenami priestorovej konfigurácie povrchových atómov. Príkladom je izomerizácia neopentánu na izopentán a jeho súčasné krakovanie na izobután a metán na povrchu katalyzátora Pt-Al203.

APLIKÁCIA KATALYZÁCIE V PRIEMYSLE

Rýchly priemyselný rast, ktorý teraz zažívame, by nebol možný bez vývoja nových chemických technológií. Tento pokrok je do značnej miery určený rozšíreným používaním katalyzátorov, pomocou ktorých sa suroviny nízkej kvality premieňajú na produkty vysokej hodnoty. Obrazne povedané, katalyzátor je kameňom filozofa moderného alchymistu, len nepremieňa olovo na zlato, ale suroviny na lieky, plasty, chemikálie, palivo, hnojivá a iné užitočné produkty.

Možno úplne prvým katalytickým procesom, ktorý sa človek naučil používať, bola fermentácia. Recepty na prípravu alkoholických nápojov poznali Sumeri už v roku 3500 pred Kristom. Cm. VÍNO; PIVO.

Významným medzníkom v praktickej aplikácii katalýzy bola výroba margarínu katalytickou hydrogenáciou rastlinného oleja. Táto reakcia sa prvýkrát uskutočnila v priemyselnom meradle okolo roku 1900. A od 20. rokov 20. storočia sa postupne vyvíjali katalytické metódy výroby nových organických materiálov, predovšetkým plastov. Kľúčovým bodom bola katalytická výroba olefínov, nitrilov, esterov, kyselín atď. – „tehly“ na chemickú „stavbu“ plastov.

Tretia vlna priemyselného využitia katalytických procesov nastala v 30. rokoch 20. storočia a súvisela s rafináciou ropy. Pokiaľ ide o objem, táto produkcia čoskoro nechala všetky ostatné ďaleko za sebou. Rafinácia ropy pozostáva z niekoľkých katalytických procesov: krakovanie, reformovanie, hydrosulfonácia, hydrokrakovanie, izomerizácia, polymerizácia a alkylácia.

Napokon štvrtá vlna vo využívaní katalýzy súvisí s ochranou životného prostredia. Najznámejším počinom v tejto oblasti je vytvorenie katalyzátora pre výfukové plyny automobilov. Veľkú úlohu pri zlepšovaní kvality ovzdušia a tým aj záchrane mnohých životov zohrali katalyzátory, ktoré sa do áut montujú už od roku 1975.

Za prácu v katalýze a príbuzných oblastiach bolo udelených asi tucet Nobelových cien.

O praktickom význame katalytických procesov svedčí skutočnosť, že podiel dusíka obsiahnutého v priemyselne vyrábaných zlúčeninách obsahujúcich dusík tvorí asi polovicu všetkého dusíka obsiahnutého v potravinárskych výrobkoch. Množstvo zlúčenín dusíka produkovaných prirodzene je obmedzené, takže produkcia bielkovín v strave závisí od množstva dusíka pridaného do pôdy prostredníctvom hnojív. Bez syntetického amoniaku, ktorý sa vyrába takmer výlučne Haber-Boschovým katalytickým procesom, by nebolo možné uživiť polovicu ľudstva.

Rozsah použitia katalyzátorov sa neustále rozširuje. Je tiež dôležité, že katalýza môže výrazne zvýšiť účinnosť predtým vyvinutých technológií. Príkladom je zlepšenie katalytického krakovania pomocou zeolitov.

Hydrogenácia.

Veľký počet katalytických reakcií je spojený s aktiváciou atómu vodíka a nejakej inej molekuly, čo vedie k ich chemickej interakcii. Tento proces sa nazýva hydrogenácia a je základom mnohých stupňov rafinácie ropy a výroby kvapalných palív z uhlia (Bergiusov proces).

Výroba leteckého benzínu a motorového paliva z uhlia bola rozvinutá v Nemecku počas 2. svetovej vojny, pretože krajina nemala žiadne ropné polia. Bergiusov proces zahŕňa priame pridávanie vodíka do uhlia. Uhlie sa zahrieva pod tlakom v prítomnosti vodíka za vzniku kvapalného produktu, ktorý sa následne spracováva na letecký benzín a motorové palivo. Ako katalyzátor sa používa oxid železa, ako aj katalyzátory na báze cínu a molybdénu. Počas vojny 12 tovární v Nemecku vyrábalo približne 1 400 ton kvapalného paliva denne pomocou Bergiusovho procesu.

Ďalší proces, Fischer-Tropsch, pozostáva z dvoch etáp. Najprv sa uhlie splyňuje, t.j. Reagujú s vodnou parou a kyslíkom a získajú zmes vodíka a oxidov uhlíka. Táto zmes sa premieňa na kvapalné palivo pomocou katalyzátorov obsahujúcich železo alebo kobalt. S koncom vojny bola v Nemecku prerušená výroba syntetického paliva z uhlia.

V dôsledku nárastu cien ropy, ktorý nasledoval po ropnom embargu v rokoch 1973 – 1974, sa vynaložilo veľké úsilie na vývoj ekonomicky životaschopného spôsobu výroby benzínu z uhlia. Priame skvapalňovanie uhlia sa teda môže vykonávať efektívnejšie pomocou dvojstupňového procesu, v ktorom sa uhlie najprv uvedie do kontaktu s hliníkovo-kobalt-molybdénovým katalyzátorom pri relatívne nízkej teplote a potom pri vyššej teplote. Náklady na takýto syntetický benzín sú vyššie ako tie, ktoré sa získavajú z ropy.

Amoniak.

Jedným z najjednoduchších hydrogenačných procesov z chemického hľadiska je syntéza amoniaku z vodíka a dusíka. Dusík je veľmi inertná látka. Na prerušenie väzby N–N v jeho molekule je potrebná energia asi 200 kcal/mol. Dusík sa však viaže na povrch železného katalyzátora v atómovom stave, a to vyžaduje iba 20 kcal/mol. Vodík sa viaže na železo ešte ľahšie. Syntéza amoniaku prebieha takto:

Tento príklad ilustruje schopnosť katalyzátora rovnako urýchliť reakcie vpred aj vzad, t.j. skutočnosť, že katalyzátor nemení rovnovážnu polohu chemickej reakcie.

Hydrogenácia rastlinného oleja.

Jednou z najdôležitejších hydrogenačných reakcií z praktického hľadiska je neúplná hydrogenácia rastlinných olejov na margarín, kuchynský olej a iné potravinárske produkty. Rastlinné oleje sa získavajú zo sójových bôbov, semien bavlníka a iných plodín. Obsahujú estery, konkrétne triglyceridy mastných kyselín s rôznym stupňom nenasýtenosti. Kyselina olejová CH 3 (CH 2) 7 CH=CH(CH 2) 7 COOH má jednu dvojitú väzbu C=C, kyselina linolová dve a kyselina linolénová tri. Prídavok vodíka na prerušenie tejto väzby zabraňuje oxidácii olejov (žltnutiu). To zvyšuje ich teplotu topenia. Tvrdosť väčšiny výsledných produktov závisí od stupňa hydrogenácie. Hydrogenácia sa uskutočňuje v prítomnosti jemného niklového prášku naneseného na substráte alebo Raneyovho niklového katalyzátora v atmosfére vysoko čistého vodíka.

Dehydrogenácia.

Dehydrogenácia je tiež priemyselne dôležitou katalytickou reakciou, hoci rozsah jej použitia je neporovnateľne menší. S jeho pomocou sa získava napríklad styrén, dôležitý monomér. Na tento účel sa etylbenzén dehydrogenuje v prítomnosti katalyzátora obsahujúceho oxid železa; Reakciu tiež uľahčuje draslík a nejaký štrukturálny stabilizátor. Dehydrogenácia propánu, butánu a iných alkánov sa uskutočňuje v priemyselnom meradle. Dehydrogenáciou butánu v prítomnosti chróm-oxidového katalyzátora vznikajú butény a butadién.

Kyslá katalýza.

Katalytická aktivita veľkej triedy katalyzátorov je určená ich kyslými vlastnosťami. Podľa I. Brønsteda a T. Lowryho je kyselina zlúčenina schopná darovať protón. Silné kyseliny ľahko darujú svoje protóny zásadám. Pojem kyslosť bol ďalej rozvinutý v prácach G. Lewisa, ktorý definoval kyselinu ako látku schopnú prijať elektrónový pár z donorovej látky s vytvorením kovalentnej väzby v dôsledku socializácie tohto elektrónového páru. Tieto myšlienky spolu s myšlienkami o reakciách, ktoré produkujú karbéniové ióny, pomohli pochopiť mechanizmus rôznych katalytických reakcií, najmä tých, ktoré zahŕňajú uhľovodíky.

Sila kyseliny sa dá určiť pomocou sady zásad, ktoré po pridaní protónu menia farbu. Ukazuje sa, že niektoré priemyselne dôležité katalyzátory sa správajú ako veľmi silné kyseliny. Tieto zahŕňajú Friedel-Craftsov procesný katalyzátor, ako je HCl-AlCl203 (alebo HAlCl4) a hlinitokremičitany. Sila kyseliny je veľmi dôležitou charakteristikou, pretože určuje rýchlosť protonizácie, kľúčový krok v procese kyslej katalýzy.

Aktivita katalyzátorov, ako sú hlinitokremičitany, používaných pri krakovaní ropy, je určená prítomnosťou Brønstedových a Lewisových kyselín na ich povrchu. Ich štruktúra je podobná štruktúre oxidu kremičitého (oxid kremičitý), v ktorom sú niektoré atómy Si 4+ nahradené atómami Al 3+. Prebytočný záporný náboj, ktorý v tomto prípade vzniká, môže byť neutralizovaný zodpovedajúcimi katiónmi. Ak sú katióny protóny, potom sa hlinitokremičitan správa ako Brønstedova kyselina:

Aktivita kyslých katalyzátorov je určená ich schopnosťou reagovať s uhľovodíkmi za vzniku karbeniového iónu ako medziproduktu. Alkylkarbéniové ióny obsahujú kladne nabitý atóm uhlíka viazaný na tri alkylové skupiny a/alebo atómy vodíka. Hrajú dôležitú úlohu ako medziprodukty vznikajúce pri mnohých reakciách zahŕňajúcich organické zlúčeniny. Mechanizmus účinku kyslých katalyzátorov možno ilustrovať na príklade izomerizačnej reakcie n-bután na izobután v prítomnosti HCl-AlCl3 alebo Pt-Cl-Al203. Po prvé, malé množstvo olefínu C4H8 sa naviaže na kladne nabitý vodíkový ión kyslého katalyzátora za vzniku terciárneho karbíniového iónu. Potom sa odštiepi záporne nabitý hydridový ión H – n-bután za vzniku izobutánu a sekundárneho butylkarbéniového iónu. Ten sa v dôsledku preskupenia zmení na terciárny karbéniový ión. Tento reťazec môže pokračovať odstránením hydridového iónu z ďalšej molekuly n-bután atď.:

Je dôležité, že terciárne karbéniové ióny sú stabilnejšie ako primárne alebo sekundárne. V dôsledku toho sú prítomné najmä na povrchu katalyzátora, a preto je hlavným produktom izomerizácie butánu izobután.

Kyslé katalyzátory sú široko používané pri rafinácii ropy - krakovanie, alkylácia, polymerizácia a izomerizácia uhľovodíkov. Bol stanovený mechanizmus účinku karbéniových iónov, ktoré v týchto procesoch zohrávajú úlohu katalyzátorov. Pritom sa podieľajú na množstve reakcií, vrátane tvorby malých molekúl štiepením veľkých molekúl, kombinovania molekúl (olefínu na olefín alebo olefínu na izoparafín), štruktúrneho preskupenia izomerizáciou a tvorby parafínov a aromatických uhľovodíky prenosom vodíka.

Jednou z najnovších aplikácií kyslej katalýzy v priemysle je výroba olovnatých palív pridávaním alkoholov do izobutylénu alebo izoamylénu. Pridávanie zlúčenín obsahujúcich kyslík do benzínu znižuje koncentráciu oxidu uhoľnatého vo výfukových plynoch. metyl- drhne-butyléter (MTBE) s oktánovým zmiešavacím číslom 109 tiež umožňuje získať vysokooktánové palivo potrebné na prevádzku motora automobilu s vysokým kompresným pomerom bez zavádzania tetraetylolova do benzínu. Organizovala sa aj výroba palív s oktánovým číslom 102 a 111.

Základná katalýza.

Aktivita katalyzátorov je určená ich základnými vlastnosťami. Dlhodobým a dobre známym príkladom takýchto katalyzátorov je hydroxid sodný, ktorý sa používa na hydrolýzu alebo zmydelnenie tukov na výrobu mydla, a jedným z nedávnych príkladov sú katalyzátory používané pri výrobe polyuretánových plastov a pien. Uretán vzniká reakciou alkoholu s izokyanátom a táto reakcia sa urýchľuje v prítomnosti zásaditých amínov. Počas reakcie sa na atóm uhlíka v molekule izokyanátu naviaže zásada, v dôsledku čoho sa na atóme dusíka objaví negatívny náboj a jeho aktivita voči alkoholu sa zvýši. Obzvlášť účinným katalyzátorom je trietyléndiamín. Polyuretánové plasty sa vyrábajú reakciou diizokyanátov s polyolmi (polyalkoholmi). Keď izokyanát reaguje s vodou, predtým vytvorený uretán sa rozkladá a uvoľňuje CO 2 . Keď zmes polyalkoholov a vody interaguje s diizokyanátmi, výsledná polyuretánová pena napení plynným CO2.

Dvojčinné katalyzátory.

Tieto katalyzátory urýchľujú dva typy reakcií a poskytujú lepšie výsledky ako prechod reaktantov v sérii cez dva reaktory, z ktorých každý obsahuje iba jeden typ katalyzátora. Je to spôsobené tým, že aktívne miesta dvojčinného katalyzátora sú veľmi blízko seba a medziprodukt vytvorený na jednom z nich sa okamžite premení na konečný produkt na druhom.

Dobrý výsledok sa dosiahne kombináciou katalyzátora, ktorý aktivuje vodík, s katalyzátorom, ktorý podporuje izomerizáciu uhľovodíkov. Aktivácia vodíka sa uskutočňuje niektorými kovmi a izomerizácia uhľovodíkov sa uskutočňuje kyselinami. Účinným dvojčinným katalyzátorom používaným pri rafinácii ropy na premenu ťažkého benzínu na benzín je jemne rozomletá platina na kyslom oxide hlinitom. Premena zložiek ťažkého benzínu, ako je metylcyklopentán (MCP) na benzén, zvyšuje oktánové číslo benzínu. Najprv sa MCP dehydrogenuje na platinovej časti katalyzátora na olefín s rovnakým uhlíkovým skeletom; olefín potom prechádza do kyslej časti katalyzátora, kde sa izomerizuje na cyklohexén. Ten prechádza do platinovej časti a dehydrogenuje sa na benzén a vodík.

Dvojčinné katalyzátory výrazne urýchľujú reformovanie oleja. Používajú sa na izomerizáciu normálnych parafínov na izoparafíny. Posledne menované, vriace pri rovnakých teplotách ako benzínové frakcie, sú cenné, pretože majú vyššie oktánové číslo v porovnaní s priamymi uhľovodíkmi. Navyše transformácia n-bután na izobután je sprevádzaný dehydrogenáciou, uľahčujúcou výrobu MTBE.

Stereošpecifická polymerizácia.

Dôležitým medzníkom v histórii katalýzy bol objav katalytickej polymerizácie a-olefíny za vzniku stereoregulárnych polymérov. Stereošpecifické polymerizačné katalyzátory objavil K. Ziegler, keď sa snažil vysvetliť nezvyčajné vlastnosti polymérov, ktoré získal. Ďalší chemik J. Natta navrhol, že jedinečnosť Zieglerových polymérov je určená ich stereoregularitou. Experimenty rôntgenovej difrakcie ukázali, že polyméry pripravené z propylénu v prítomnosti Zieglerových katalyzátorov sú vysoko kryštalické a skutočne majú stereoregulárnu štruktúru. Na opis takýchto usporiadaných štruktúr Natta zaviedla výrazy „izotaktický“ a „syndiotaktický“. V prípade, že neexistuje poradie, používa sa výraz „ataktický“:

Stereošpecifická reakcia prebieha na povrchu pevných katalyzátorov obsahujúcich prechodné kovy skupín IVA–VIII (ako Ti, V, Cr, Zr), ktoré sú v čiastočne oxidovanom stave, a akúkoľvek zlúčeninu obsahujúcu uhlík alebo vodík, ktorá je naviazaná na kov zo skupín I–III. Klasickým príkladom takéhoto katalyzátora je zrazenina vytvorená interakciou TiCl 4 a Al(C 2 H 5) 3 v heptáne, kde je titán redukovaný do trojmocného stavu. Tento výnimočne aktívny systém katalyzuje polymerizáciu propylénu pri normálnych teplotách a tlakoch.

Katalytická oxidácia.

Použitie katalyzátorov na riadenie chémie oxidačných procesov má veľký vedecký a praktický význam. V niektorých prípadoch musí byť oxidácia úplná, napríklad pri neutralizácii CO a uhľovodíkových nečistôt vo výfukových plynoch automobilov. Častejšie je však potrebné, aby oxidácia bola neúplná, napríklad v mnohých široko používaných priemyselných procesoch premeny uhľovodíkov na hodnotné medziprodukty obsahujúce funkčné skupiny ako –CHO, –COOH, –C–CO, –CN. V tomto prípade sa používajú homogénne aj heterogénne katalyzátory. Príkladom homogénneho katalyzátora je komplex prechodného kovu, ktorý sa používa na oxidáciu pár-xylén na kyselinu tereftalovú, ktorej estery slúžia ako základ na výrobu polyesterových vlákien.

Katalyzátory pre heterogénnu oxidáciu.

Tieto katalyzátory sú zvyčajne komplexné pevné oxidy. Katalytická oxidácia prebieha v dvoch stupňoch. Po prvé, kyslík v oxide je zachytený molekulou uhľovodíka adsorbovanou na povrchu oxidu. V tomto prípade sa uhľovodík oxiduje a oxid sa redukuje. Redukovaný oxid reaguje s kyslíkom a vracia sa do pôvodného stavu. Pomocou vanádiového katalyzátora sa anhydrid kyseliny ftalovej získava neúplnou oxidáciou naftalénu alebo butánu.

Výroba etylénu dehydrodimerizáciou metánu.

Syntéza etylénu prostredníctvom dehydrodimerizácie premieňa zemný plyn na ľahšie transportovateľné uhľovodíky. Reakcia 2CH4 + 202® C2H4 + 2H20 sa uskutočňuje pri 850 °C s použitím rôznych katalyzátorov; najlepšie výsledky sa dosiahli s katalyzátorom Li-MgO. Reakcia pravdepodobne prebieha tvorbou metylového radikálu abstrakciou atómu vodíka z molekuly metánu. Eliminácia sa uskutočňuje neúplne redukovaným kyslíkom, napríklad O 2 2–. Metylové radikály v plynnej fáze sa rekombinujú za vzniku molekuly etánu a pri následnej dehydrogenácii sa premenia na etylén. Ďalším príkladom neúplnej oxidácie je premena metanolu na formaldehyd v prítomnosti strieborného alebo železo-molybdénového katalyzátora.

zeolity.

Zeolity tvoria špeciálnu triedu heterogénnych katalyzátorov. Ide o hlinitokremičitany s usporiadanou voštinovou štruktúrou, ktorých veľkosť buniek je porovnateľná s veľkosťou mnohých organických molekúl. Nazývajú sa aj molekulové sitá. Najzaujímavejšie sú zeolity, ktorých póry sú tvorené prstencami zloženými z 8–12 kyslíkových iónov (obr. 2). Niekedy sa póry prekrývajú, ako napríklad v zeolite ZSM-5 (obr. 3), ktorý sa používa na vysoko špecifickú konverziu metanolu na uhľovodíky benzínovej frakcie. Benzín obsahuje značné množstvo aromatických uhľovodíkov, a preto má vysoké oktánové číslo. Napríklad na Novom Zélande sa touto technológiou vyrobí tretina všetkého spotrebovaného benzínu. Metanol sa vyrába z dovážaného metánu.

Katalyzátory, ktoré tvoria skupinu Y-zeolitov, výrazne zvyšujú účinnosť katalytického krakovania predovšetkým vďaka svojim neobvyklým kyslým vlastnostiam. Nahradením hlinitokremičitanov zeolitmi je možné zvýšiť výťažnosť benzínu o viac ako 20 %.

Okrem toho zeolity majú selektivitu, pokiaľ ide o veľkosť reagujúcich molekúl. Ich selektivita je určená veľkosťou pórov, cez ktoré môžu prechádzať molekuly len určitých veľkostí a tvarov. To platí pre východiskové materiály aj reakčné produkty. Napríklad kvôli stérickým obmedzeniam pár-xylén sa tvorí ľahšie ako objemnejšie orto- A meta-izoméry. Tie sú „uzamknuté“ v póroch zeolitu (obr. 4).

Použitie zeolitov spôsobilo skutočnú revolúciu v niektorých priemyselných technológiách – odparafínovanie plynového oleja a motorového oleja, získavanie chemických medziproduktov na výrobu plastov alkyláciou aromatických zlúčenín, izomerizácia xylénu, disproporcionácia toluénu a katalytické krakovanie oleja. Tu je obzvlášť účinný zeolit ​​ZSM-5.

Katalyzátory a ochrana životného prostredia.

Používanie katalyzátorov na zníženie znečistenia ovzdušia sa začalo koncom 40. rokov 20. storočia. V roku 1952 A. Hagen-Smith zistil, že uhľovodíky a oxidy dusíka obsiahnuté vo výfukových plynoch reagujú vo svetle za vzniku oxidantov (najmä ozónu), ktoré dráždia oči a spôsobujú ďalšie nežiaduce účinky. Približne v rovnakom čase vyvinul Y. Khoudri metódu katalytického čistenia výfukových plynov oxidáciou CO a uhľovodíkov na CO 2 a H 2 O. V roku 1970 bola sformulovaná Deklarácia o čistom ovzduší (spresnená v roku 1977, rozšírená v roku 1990), podľa podľa ktorého musia byť všetky nové autá, počnúc modelmi z roku 1975, vybavené katalyzátormi výfukových plynov. Boli stanovené normy pre zloženie výfukových plynov. Pretože zlúčeniny olova sa pridávajú do katalyzátorov jedov benzínu, bol prijatý program postupného vyraďovania. Pozornosť bola venovaná aj potrebe zníženia obsahu oxidov dusíka.

Špeciálne pre automobilové neutralizátory boli vytvorené katalyzátory, v ktorých sú aktívne zložky nanesené na keramický substrát s voštinovou štruktúrou, cez bunky ktorého prechádzajú výfukové plyny. Substrát je potiahnutý tenkou vrstvou oxidu kovu, napríklad Al 2 O 3, na ktorý je nanesený katalyzátor - platina, paládium alebo ródium. Obsah oxidov dusíka vznikajúcich pri spaľovaní prírodných palív v tepelných elektrárňach je možné znížiť pridávaním malého množstva amoniaku do spalín a ich prechodom cez titán-vanádový katalyzátor.

Enzýmy.

Enzýmy sú prírodné katalyzátory, ktoré regulujú biochemické procesy v živej bunke. Zúčastňujú sa procesov výmeny energie, rozkladu živín a biosyntéznych reakcií. Bez nich nemôže dôjsť k mnohým zložitým organickým reakciám. Enzýmy fungujú pri bežných teplotách a tlakoch, majú veľmi vysokú selektivitu a sú schopné zvýšiť reakčnú rýchlosť o osem rádov. Napriek týmto výhodám je k dispozícii iba cca. 20 z 15 000 známych enzýmov sa používa vo veľkom meradle.

Enzýmy človek využíva už tisíce rokov na pečenie chleba, výrobu alkoholických nápojov, syra a octu. Teraz sa enzýmy používajú aj v priemysle: pri spracovaní cukru, pri výrobe syntetických antibiotík, aminokyselín a bielkovín. Do detergentov sa pridávajú proteolytické enzýmy, ktoré urýchľujú procesy hydrolýzy.

S pomocou baktérií Clostridium acetobutylicum H. Weizmann uskutočnil enzymatickú premenu škrobu na acetón a butylalkohol. Tento spôsob výroby acetónu bol široko používaný v Anglicku počas prvej svetovej vojny a počas druhej svetovej vojny sa používal na výrobu butadiénového kaučuku v ZSSR.

Mimoriadne dôležitú úlohu zohralo využitie enzýmov produkovaných mikroorganizmami na syntézu penicilínu, ako aj streptomycínu a vitamínu B12.

Etylalkohol, vyrábaný enzymatickými procesmi, je široko používaný ako automobilové palivo. V Brazílii jazdí viac ako tretina z približne 10 miliónov áut na 96 % etylalkohol získaný z cukrovej trstiny, zatiaľ čo zvyšok jazdí na zmes benzínu a etylalkoholu (20 %). Technológia výroby paliva, ktoré je zmesou benzínu a alkoholu, je v Spojených štátoch dobre vyvinutá. V roku 1987 bolo cca. 4 miliardy litrov alkoholu, z toho približne 3,2 miliardy litrov bolo použitých ako palivo. Rôzne uplatnenie nájdu aj tzv. imobilizované enzýmy. Tieto enzýmy sú naviazané na pevný podklad, ako je silikagél, cez ktorý prechádzajú činidlá. Výhodou tejto metódy je, že zabezpečuje účinný kontakt substrátov s enzýmom, separáciu produktov a konzerváciu enzýmu. Jedným príkladom priemyselného využitia imobilizovaných enzýmov je izomerizácia D-glukózy na fruktózu.

TECHNOLOGICKÉ ASPEKTY

Moderné technológie si nemožno predstaviť bez použitia katalyzátorov. Katalytické reakcie môžu prebiehať pri teplotách do 650 °C a tlakoch 100 atm alebo vyšších. To si vynucuje nové riešenia problémov spojených s kontaktom medzi plynnými a pevnými látkami a s prenosom častíc katalyzátora. Aby bol proces efektívny, jeho modelovanie musí zohľadňovať kinetické, termodynamické a hydrodynamické aspekty. Široko sa tu využíva počítačové modelovanie, ako aj nové nástroje a metódy na sledovanie technologických procesov.

V roku 1960 došlo k výraznému pokroku vo výrobe čpavku. Použitie aktívnejšieho katalyzátora umožnilo znížiť teplotu výroby vodíka pri rozklade vodnej pary, čo umožnilo znížiť tlak a tým znížiť výrobné náklady, napríklad použitím lacnejších odstredivých kompresorov. . Následkom toho klesli náklady na čpavok o viac ako polovicu, došlo ku kolosálnemu nárastu jeho výroby a v súvislosti s tým aj k zvýšeniu výroby potravín, keďže čpavok je cenné hnojivo.

Metódy.

Výskum v oblasti katalýzy sa uskutočňuje tradičnými aj špeciálnymi metódami. Používajú sa rádioaktívne indikátory, röntgenová, infračervená a Ramanova (Ramanova) spektroskopia, metódy elektrónového mikroskopu; Uskutočňujú sa kinetické merania, skúma sa vplyv metód prípravy katalyzátorov na ich aktivitu. Veľký význam má stanovenie plochy povrchu katalyzátora pomocou metódy Brunauer–Emmett–Teller (metóda BET), založenej na meraní fyzikálnej adsorpcie dusíka pri rôznych tlakoch. Na tento účel určte množstvo dusíka potrebné na vytvorenie monovrstvy na povrchu katalyzátora a pri znalosti priemeru molekuly N2 vypočítajte celkovú plochu. Okrem stanovenia celkového povrchu sa uskutočňuje chemisorpcia rôznych molekúl, čo umožňuje odhadnúť počet aktívnych centier a získať informácie o ich vlastnostiach.

Výskumníci majú k dispozícii rôzne metódy na štúdium povrchovej štruktúry katalyzátorov na atómovej úrovni. Metóda EXAFS umožňuje získať jedinečné informácie. Zo spektroskopických metód sa stále viac používa UV, röntgenová a Augerova fotoelektrónová spektroskopia. Veľkou zaujímavosťou je hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov a spektroskopia rozptylu iónov. NMR merania sa používajú na štúdium povahy katalytických komplexov. Skenovací tunelový mikroskop umožňuje vidieť usporiadanie atómov na povrchu katalyzátora.

VÝHĽADKY

Rozsah katalytických procesov v priemysle sa každým rokom zvyšuje. Na neutralizáciu látok, ktoré znečisťujú životné prostredie, sa čoraz častejšie používajú katalyzátory. Zvyšuje sa úloha katalyzátorov pri výrobe uhľovodíkov a syntetických palív obsahujúcich kyslík z plynu a uhlia. Vytvorenie palivových článkov na ekonomickú premenu energie paliva na elektrickú energiu sa javí ako veľmi sľubné.

Nové koncepcie katalýzy umožnia získať polymérne materiály a ďalšie produkty s mnohými cennými vlastnosťami, zlepšiť spôsoby získavania energie a zvýšiť produkciu potravín najmä syntézou bielkovín z alkánov a amoniaku pomocou mikroorganizmov. Môže byť možné vyvinúť metódy genetického inžinierstva na produkciu enzýmov a organokovových zlúčenín, ktoré sa svojou katalytickou aktivitou a selektivitou približujú prírodným biologickým katalyzátorom.

Literatúra:

Gates B.K. Chémia katalytických procesov. M., 1981
Boreškov G.K. Katalýza. Otázky teórie a praxe. Novosibirsk, 1987
Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. Nová všeobecná teória katalýzy. L., 1991
Tokabe K. Katalyzátory a katalytické procesy. M., 1993

Rýchly priemyselný rast, ktorý teraz zažívame, by nebol možný bez vývoja nových chemických technológií. Tento pokrok je do značnej miery určený rozšíreným používaním katalyzátorov, pomocou ktorých sa suroviny nízkej kvality premieňajú na produkty vysokej hodnoty. Obrazne povedané, katalyzátor je kameňom mudrcov moderného alchymistu, lenže nepremieňa olovo na zlato, ale suroviny na lieky, plasty, chemikálie, palivo, hnojivá a iné užitočné produkty. Možno, úplne prvý katalytický proces ktoré sa človek naučil používať je kvasenie. Recepty na prípravu alkoholických nápojov poznali Sumeri už v roku 3500 pred Kristom. Pozri VÍNO; PIVO.

Významný míľnik v praktickej aplikácii katalýzy sa stal výroba margarínu katalytická hydrogenácia rastlinného oleja. Táto reakcia sa prvýkrát uskutočnila v priemyselnom meradle okolo roku 1900. A od 20. rokov 20. storočia sa katalytické metódy výroby nové organické materiály, najmä plasty. Kľúčovým bodom bola katalytická výroba olefínov, nitrilov, esterov, kyselín atď. – „tehly“ na chemickú „stavbu“ plastov. Tretia vlna priemyselného využitia katalytických procesov siaha do 30. rokov 20. storočia a spojené s rafináciou ropy. Pokiaľ ide o objem, táto produkcia čoskoro nechala všetky ostatné ďaleko za sebou. Rafinácia ropy pozostáva z niekoľkých katalytických procesov:

praskanie,

reformovanie,

hydrosulfonácia,

hydrokrakovanie,

izomerizácia,

Polymerizácia

Alkylácia.

A nakoniec, štvrtá vlna pri použití katalýzy súvisiace s ochranou životného prostredia. Najznámejším úspechom v tejto oblasti je vytvorenie katalyzátora pre výfukové plyny automobilov. Veľkú úlohu pri zlepšovaní kvality ovzdušia a tým aj záchrane mnohých životov zohrali katalyzátory, ktoré sa do áut montujú už od roku 1975.

Za prácu v katalýze a príbuzných oblastiach bolo udelených asi tucet Nobelových cien. O praktickom význame katalytických procesov svedčí fakt, že podiel dusíka, ktorý je súčasťou priemyselne vyrábaných zlúčenín obsahujúcich dusík, tvorí asi polovicu všetkého dusíka obsiahnutého v potravinách. Množstvo zlúčenín dusíka produkovaných prirodzene je obmedzené, takže produkcia bielkovín v strave závisí od množstva dusíka pridaného do pôdy prostredníctvom hnojív. Bez nej by nebolo možné uživiť polovicu ľudstva syntetický amoniak, ktorý sa získava takmer výlučne pomocou katalytického Haber-Boschov proces. Rozsah použitia katalyzátorov sa neustále rozširuje. Dôležité je aj to katalýza môže výrazne zvýšiť účinnosť predtým vyvinutých technológií. Príkladom je zlepšenie katalytického krakovania pomocou použitia zeolity.

Hydrogenácia. Veľký počet katalytických reakcií je spojený s aktiváciou atómu vodíka a nejakej inej molekuly, čo vedie k ich chemickej interakcii. Tento proces sa nazýva hydrogenácia a je základom mnohých stupňov rafinácie ropy a výroby kvapalných palív z uhlia ( Bergiusov proces). Výroba leteckého benzínu a motorového paliva z uhlia bola rozvinutá v Nemecku počas 2. svetovej vojny, pretože krajina nemala žiadne ropné polia. Bergiusov proces zahŕňa priame pridávanie vodíka do uhlia. Uhlie sa zahrieva pod tlakom v prítomnosti vodíka za vzniku kvapalného produktu, ktorý sa následne spracováva na letecký benzín a motorové palivo. Ako katalyzátor sa používa oxid železa, ako aj katalyzátory na báze cínu a molybdénu. Počas vojny 12 tovární v Nemecku vyrábalo približne 1 400 ton kvapalného paliva denne pomocou Bergiusovho procesu. Ďalší proces, Fischer-Tropsch, pozostáva z dvoch etáp. Najprv sa uhlie splyňuje, t.j. Reagujú s vodnou parou a kyslíkom a získajú zmes vodíka a oxidov uhlíka. Táto zmes sa premieňa na kvapalné palivo pomocou katalyzátorov obsahujúcich železo alebo kobalt. S koncom vojny bola v Nemecku prerušená výroba syntetického paliva z uhlia. V dôsledku nárastu cien ropy, ktorý nasledoval po ropnom embargu v rokoch 1973 – 1974, sa vynaložilo veľké úsilie na vývoj ekonomicky životaschopného spôsobu výroby benzínu z uhlia. Priame skvapalňovanie uhlia sa teda môže vykonávať efektívnejšie pomocou dvojstupňového procesu, v ktorom sa uhlie najprv uvedie do kontaktu s hliníkovo-kobalt-molybdénovým katalyzátorom pri relatívne nízkej teplote a potom pri vyššej teplote. Náklady na takýto syntetický benzín sú vyššie ako tie, ktoré sa získavajú z ropy.

Amoniak. Jedným z najjednoduchších hydrogenačných procesov z chemického hľadiska je syntéza amoniaku z vodíka a dusíka. Dusík je veľmi inertná látka. Na prerušenie väzby N–N v jeho molekule je potrebná energia asi 200 kcal/mol. Dusík sa však viaže na povrch železného katalyzátora v atómovom stave, a to vyžaduje iba 20 kcal/mol. Vodík sa viaže na železo ešte ľahšie. Syntéza amoniaku prebieha takto:

Tento príklad ilustruje schopnosť katalyzátora rovnako urýchliť reakcie vpred aj vzad, t.j. Skutočnosť, že katalyzátor nemení rovnovážnu polohu chemickej reakcie.

Hydrogenácia rastlinného oleja. Jednou z najdôležitejších hydrogenačných reakcií z praktického hľadiska je neúplná hydrogenácia rastlinných olejov na margarín, kuchynský olej a iné potravinárske produkty. Rastlinné oleje sa získavajú zo sójových bôbov, semien bavlníka a iných plodín. Obsahujú estery, konkrétne triglyceridy mastných kyselín s rôznym stupňom nenasýtenosti. Kyselina olejová CH 3 (CH 2) 7 CH=CH(CH 2) 7 COOH má jednu dvojitú väzbu C=C, kyselina linolová dve a kyselina linolénová tri. Prídavok vodíka na prerušenie tejto väzby zabraňuje oxidácii olejov (žltnutiu). To zvyšuje ich teplotu topenia. Tvrdosť väčšiny výsledných produktov závisí od stupňa hydrogenácie. Hydrogenácia sa uskutočňuje v prítomnosti jemného niklového prášku naneseného na substráte alebo niklu Raneyov katalyzátor v atmosfére vysoko čistého vodíka.

Dehydrogenácia. Dehydrogenácia je tiež priemyselne dôležitou katalytickou reakciou, hoci rozsah jej použitia je neporovnateľne menší. S jeho pomocou sa získava napríklad styrén, dôležitý monomér. Na tento účel sa etylbenzén dehydrogenuje v prítomnosti katalyzátora obsahujúceho oxid železa; Reakciu tiež uľahčuje draslík a nejaký štrukturálny stabilizátor. Dehydrogenácia propánu, butánu a iných alkánov sa uskutočňuje v priemyselnom meradle. Dehydrogenáciou butánu v prítomnosti chróm-oxidového katalyzátora vznikajú butény a butadién.

Kyslá katalýza. Katalytická aktivita veľkej triedy katalyzátorov je určená ich kyslými vlastnosťami. Podľa I. Bronsted a T. Lowry, kyselina je zlúčenina, ktorá môže darovať protón. Silné kyseliny ľahko darujú svoje protóny zásadám. Koncept kyslosti sa v prácach ďalej rozvíjal G. Lewis, ktorý definoval kyselinu ako látku schopnú prijať elektrónový pár z donorovej látky s vytvorením kovalentnej väzby v dôsledku zdieľania tohto elektrónového páru.

Tieto myšlienky spolu s myšlienkami o reakciách produkujúcich karbéniové ióny pomohli pochopiť mechanizmus rôznych katalytických reakcií najmä tie, ktoré obsahujú uhľovodíky. Sila kyseliny sa dá určiť pomocou sady zásad, ktoré po pridaní protónu menia farbu. Ukazuje sa, že niektoré priemyselne dôležité katalyzátory sa správajú ako veľmi silné kyseliny. Tieto zahŕňajú katalyzátor Friedel-Crafts proces ako je HCl-AlCl203 (alebo HAlCl4) a hlinitokremičitany. Sila kyseliny- toto je veľmi dôležitá vlastnosť, pretože od nej závisí rýchlosť protonizácie, kľúčový stupeň v procese kyslej katalýzy. Aktivita katalyzátorov, ako sú hlinitokremičitany, používaných pri krakovaní ropy, je určená prítomnosťou Bronstedovej a Lewisovej kyseliny na ich povrchu. Ich štruktúra je podobná štruktúre oxidu kremičitého (oxid kremičitý), v ktorom sú niektoré atómy Si 4+ nahradené atómami Al 3+. Prebytočný záporný náboj, ktorý v tomto prípade vzniká, môže byť neutralizovaný zodpovedajúcimi katiónmi. Ak sú katióny protóny, potom sa hlinitokremičitan správa ako Bronstedova kyselina:

Aktivita kyslých katalyzátorov je určený ich schopnosť reagovať s uhľovodíkmi za vzniku karbeniového iónu ako medziproduktu. Alkylkarbéniové ióny obsahujú kladne nabitý atóm uhlíka viazaný na tri alkylové skupiny a/alebo atómy vodíka. Hrajú dôležitú úlohu ako medziprodukty vznikajúce pri mnohých reakciách zahŕňajúcich organické zlúčeniny. Mechanizmus účinku kyslých katalyzátorov možno ilustrovať na príklade izomerizačnej reakcie n-butánu na izobután v prítomnosti HCl–AlCl 3 alebo Pt–Cl–Al 2 O 3 . Po prvé, malé množstvo olefínu C4H8 sa naviaže na kladne nabitý vodíkový ión kyslého katalyzátora za vzniku terciárneho karbíniového iónu. Záporne nabitý hydridový ión H – sa potom odštiepi z n-butánu za vzniku izobutánu a sekundárneho butylkarbéniového iónu. Ten sa v dôsledku preskupenia zmení na terciárny karbéniový ión. Tento reťazec môže pokračovať elimináciou hydridového iónu z nasledujúcej molekuly n-butánu atď.:

Je dôležité, že terciárne karbéniové ióny sú stabilnejšie ako primárne alebo sekundárne. V dôsledku toho sú prítomné najmä na povrchu katalyzátora, a preto je hlavným produktom izomerizácie butánu izobután. Kyslé katalyzátory sa široko používajú pri rafinácii ropy - krakovanie, alkylácia, polymerizácia a izomerizácia uhľovodíkov (pozri tiež CHÉMIU A METÓDY SPRACOVANIA ROPY).

Nainštalované Mechanizmus účinku karbeniových iónov, ktoré v týchto procesoch zohrávajú úlohu katalyzátorov. Pritom sa podieľajú na množstve reakcií, vrátane tvorby malých molekúl štiepením veľkých molekúl, kombinovania molekúl (olefínu na olefín alebo olefínu na izoparafín), štruktúrneho preskupenia izomerizáciou a tvorby parafínov a aromatických uhľovodíky prenosom vodíka. Jednou z najnovších aplikácií kyslej katalýzy v priemysle je výroba olovnatých palív pridávaním alkoholov do izobutylénu alebo izoamylénu. Pridávanie zlúčenín obsahujúcich kyslík do benzínu znižuje koncentráciu oxidu uhoľnatého vo výfukových plynoch. Metyl-terc-butyléter (MTBE) s oktánovým zmiešavacím číslom 109 tiež umožňuje získať vysokooktánové palivo potrebné na chod vysokotlakového automobilového motora bez zavádzania tetraetylolova do benzínu. Organizovala sa aj výroba palív s oktánovým číslom 102 a 111.

Základná katalýza. Aktivita katalyzátora je určený ich hlavné vlastnosti. Dlhodobým a dobre známym príkladom takýchto katalyzátorov je hydroxid sodný, ktorý sa používa na hydrolýzu alebo zmydelnenie tukov na výrobu mydla a jedným z najnovších príkladov sú katalyzátory používané pri výrobe polyuretánových plastov a pien. Uretán vzniká reakciou alkoholu s izokyanátom a táto reakcia sa urýchľuje v prítomnosti zásaditých amínov. Počas reakcie sa na atóm uhlíka v molekule izokyanátu naviaže zásada, v dôsledku čoho sa na atóme dusíka objaví negatívny náboj a jeho aktivita voči alkoholu sa zvýši. Obzvlášť účinným katalyzátorom je trietyléndiamín. Polyuretánové plasty sa vyrábajú reakciou diizokyanátov s polyolmi (polyalkoholmi). Keď izokyanát reaguje s vodou, predtým vytvorený uretán sa rozkladá a uvoľňuje CO 2 . Keď zmes polyalkoholov a vody interaguje s diizokyanátmi, výsledná polyuretánová pena napení plynným CO2.

Dvojčinné katalyzátory. Tieto katalyzátory urýchľujú dva typy reakcií a poskytujú lepšie výsledky ako prechod reaktantov v sérii cez dva reaktory, z ktorých každý obsahuje iba jeden typ katalyzátora. Je to spôsobené tým, že aktívne miesta dvojčinného katalyzátora sú veľmi blízko seba a medziprodukt vytvorený na jednom z nich sa okamžite zmení na konečný produkt na druhom. Dobrý výsledok sa dosiahne kombináciou katalyzátora, ktorý aktivuje vodík, s katalyzátorom, ktorý podporuje izomerizáciu uhľovodíkov. Aktivácia vodíka Niektoré kovy vykonávajú izomerizáciu uhľovodíkov kyselinami. Účinný dvojčinný katalyzátor používaný pri rafinácii ropy na premenu ťažkého benzínu na benzín je jemne rozptýlená platina na kyslom oxide hlinitom. Konverzia zložiek ťažkého benzínu ako napr metylcyklopentán (MCP), na benzén zvyšuje oktánové číslo benzínu. Najprv MCP dehydrogenuje na platinovej časti katalyzátora na olefín s rovnakým uhlíkovým skeletom; olefín potom prechádza do kyslej časti katalyzátora, kde sa izomerizuje na cyklohexén. Ten prechádza do platinovej časti a dehydrogenuje sa na benzén a vodík. Dvojčinné katalyzátory výrazne urýchľujú reformovanie oleja. Používajú sa na izomerizáciu normálnych parafínov na izoparafíny. Posledne menované, vriace pri rovnakých teplotách ako benzínové frakcie, sú cenné, pretože majú vyššie oktánové číslo v porovnaní s priamymi uhľovodíkmi. Okrem toho je premena n-butánu na izobután sprevádzaná dehydrogenáciou, ktorá uľahčuje výrobu MTBE.

Stereošpecifická polymerizácia. Dôležitým medzníkom v histórii katalýzy bol objav katalytickej polymerizácie a-olefínov za vzniku stereoregulárnych polymérov. Stereošpecifické polymerizačné katalyzátory objavil K. Ziegler, keď sa snažil vysvetliť nezvyčajné vlastnosti polymérov, ktoré získal. Ďalší chemik J. Natta navrhol, že jedinečnosť Zieglerových polymérov je určená ich stereoregularitou. Experimenty rôntgenovej difrakcie ukázali, že polyméry pripravené z propylénu v prítomnosti Zieglerových katalyzátorov sú vysoko kryštalické a skutočne majú stereoregulárnu štruktúru. Na opis takýchto usporiadaných štruktúr Natta zaviedla výrazy „izotaktický“ a „syndiotaktický“. V prípade, že neexistuje poradie, používa sa výraz „ataktický“:

Na povrchu prebieha stereošpecifická reakcia pevné katalyzátory obsahujúce prechodné kovy skupín IVA-VIII (ako je Ti, V, Cr, Zr), ktoré sú v neúplne oxidovanom stave, a akékoľvek zlúčeniny obsahujúce uhlík alebo vodík, ktoré sú spojené s kovom zo skupín I-III. Klasickým príkladom takéhoto katalyzátora je zrazenina vytvorená interakciou TiCl 4 a Al(C 2 H 5) 3 v heptáne, kde je titán redukovaný do trojmocného stavu. Tento výnimočne aktívny systém katalyzuje polymerizáciu propylénu pri normálnych teplotách a tlakoch.

Katalytická oxidácia. Použitie katalyzátorov na riadenie chémie oxidačných procesov má veľký vedecký a praktický význam. V niektorých prípadoch musí byť oxidácia úplná, napríklad pri neutralizácii CO a uhľovodíkových nečistôt vo výfukových plynoch automobilov. Častejšie je však potrebné, aby oxidácia bola neúplná, napríklad v mnohých široko používaných priemyselných procesoch premeny uhľovodíkov na hodnotné medziprodukty obsahujúce funkčné skupiny ako –CHO, –COOH, –C–CO, –CN. V tomto prípade sa používajú homogénne aj heterogénne katalyzátory. Príkladom homogénneho katalyzátora je komplex prechodného kovu, ktorý sa používa na oxidáciu para-xylénu na kyselinu tereftalovú, ktorej estery tvoria základ pre výrobu polyesterových vlákien.

Katalyzátory pre heterogénnu oxidáciu. Tieto katalyzátory sú zvyčajne komplexné pevné oxidy. Katalytická oxidácia prebieha v dvoch stupňoch. Po prvé, kyslík v oxide je zachytený molekulou uhľovodíka adsorbovanou na povrchu oxidu. V tomto prípade sa uhľovodík oxiduje a oxid sa redukuje. Redukovaný oxid reaguje s kyslíkom a vracia sa do pôvodného stavu. Pomocou vanádiového katalyzátora sa anhydrid kyseliny ftalovej získava neúplnou oxidáciou naftalénu alebo butánu.

Výroba etylénu dehydrodimerizáciou metánu. Syntéza etylénu prostredníctvom dehydrodimerizácie premieňa zemný plyn na ľahšie transportovateľné uhľovodíky. Reakcia

2CH4 + 202 -> C2H4 + 2H20

uskutočnené pri 850 °C s použitím rôznych katalyzátorov; najlepšie výsledky sa dosiahli s katalyzátorom Li-MgO. Reakcia pravdepodobne prebieha tvorbou metylového radikálu abstrakciou atómu vodíka z molekuly metánu. Eliminácia sa uskutočňuje neúplne redukovaným kyslíkom, napríklad O 2 2–. Metylové radikály v plynnej fáze sa rekombinujú za vzniku molekuly etánu a pri následnej dehydrogenácii sa premenia na etylén. Ďalším príkladom neúplnej oxidácie je premena metanolu na formaldehyd v prítomnosti strieborného alebo železo-molybdénového katalyzátora.

zeolity. Zeolity tvoria špeciálna trieda heterogénnych katalyzátorov. Ide o hlinitokremičitany s usporiadanou voštinovou štruktúrou, ktorých veľkosť buniek je porovnateľná s veľkosťou mnohých organických molekúl. Sú tiež tzv molekulové sitá. Najväčší záujem sú o zeolity, ktorých póry sú tvorené prstencami zloženými z 8-12 kyslíkových iónov (obr. 2). Niekedy sa póry prekrývajú, ako napríklad v zeolite ZSM-5 (obr. 3), ktorý sa používa na vysoko špecifickú konverziu metanolu na uhľovodíky benzínovej frakcie. Benzín obsahuje značné množstvo aromatických uhľovodíkov, a preto má vysoké oktánové číslo. Napríklad na Novom Zélande sa touto technológiou vyrobí tretina všetkého spotrebovaného benzínu. Metanol sa vyrába z dovážaného metánu.

Obrázok 2 – Štruktúra zeolitov s veľkými a malými pórmi.

Obrázok 3 – Zeolit ​​ZSM-5. Schematické znázornenie konštrukcie vo forme pretínajúcich sa rúrok.

Katalyzátory, ktoré tvoria skupinu Y-zeolitov, výrazne zvyšujú účinnosť katalytického krakovania predovšetkým vďaka svojim neobvyklým kyslým vlastnostiam. Nahradením hlinitokremičitanov zeolitmi je možné zvýšiť výťažnosť benzínu o viac ako 20 %. Okrem toho zeolity majú selektivitu, pokiaľ ide o veľkosť reagujúcich molekúl. Ich selektivita je určená veľkosťou pórov, cez ktoré môžu prechádzať molekuly len určitých veľkostí a tvarov. To platí pre východiskové materiály aj reakčné produkty. Napríklad v dôsledku stérických obmedzení sa para-xylén tvorí ľahšie ako objemnejšie orto a meta izoméry. Tie sú „uzamknuté“ v póroch zeolitu (obr. 4).

Obrázok 4 - Schéma vysvetľujúca selektivitu zeolitov vzhľadom na činidlá (a) a produkty (b).

Použitie zeolitov spôsobilo revolúciu v niektorých priemyselných technológiách - odparafínovanie plynový olej a strojový olej, získavanie chemických medziproduktov na výrobu plastov alkyláciou aromatických zlúčenín, izomerizáciou xylénu, disproporcionáciou toluénu a katalytickým krakovaním ropy. Tu je obzvlášť účinný zeolit ​​ZSM-5.

Odvoskovanie ropných produktov– extrakcia parafínu a cerezínu z ropných produktov (motorová nafta, oleje), v dôsledku čoho sa zlepšuje ich kvalita, najmä klesá bod tuhnutia.

Parafín(nem. Parafín, z lat. Parum - málo a affinis - príbuzný), zmes nasýtených uhľovodíkov C 18 -C 35, hlavne. normálna konštrukcia s mólom. m.: 300-400; bezfarebné kryštály s t pl. = 45–65 o C, hustota 0,880–0,915 g/cm 3 (15 o C).

Ceresin(z lat. cera - vosk), zmes pevných uhľovodíkov (hlavne alkylcyklánov a alkánov), získaná po čistení ozokeritu. Pokiaľ ide o hustotu, farbu (od bielej po hnedú), teplotu topenia (65–88 ° C) a viskozitu, cerezín je podobný vosku.

Katalyzátory a ochrana životného prostredia. Používanie katalyzátorov na zníženie znečistenia ovzdušia sa začalo koncom 40. rokov 20. storočia. V roku 1952 A. Hagen-Smith zistil, že uhľovodíky a oxidy dusíka obsiahnuté vo výfukových plynoch reagujú vo svetle za vzniku oxidantov (najmä ozónu), ktoré dráždia oči a spôsobujú ďalšie nežiaduce účinky. Približne v rovnakom čase Yu.Houdry vyvinul metódu katalytického čistenia výfukových plynov oxidáciou CO a uhľovodíkov na CO2 a H2O. podľa ktorého všetky nové autá, počnúc modelmi z roku 1975, musia byť vybavené katalyzátormi výfukových plynov. Boli stanovené normy pre zloženie výfukových plynov. Pretože zlúčeniny olova sa pridávajú do katalyzátorov jedov benzínu, bol prijatý program postupného vyraďovania. Pozornosť bola venovaná aj potrebe zníženia obsahu oxidov dusíka. Špeciálne pre automobilové neutralizátory boli vytvorené katalyzátory, v ktorých sú aktívne zložky nanesené na keramický substrát s voštinovou štruktúrou, cez bunky ktorého prechádzajú výfukové plyny. Substrát je potiahnutý tenkou vrstvou oxidu kovu, ako je Al2O3, na ktorý je nanesený katalyzátor - platina, paládium alebo ródium. Obsah oxidov dusíka vznikajúcich pri spaľovaní prírodných palív v tepelných elektrárňach je možné znížiť pridávaním malého množstva amoniaku do spalín a ich prechodom cez titán-vanádový katalyzátor.

Enzýmy. Enzýmy sú prírodné katalyzátory, ktoré regulujú biochemické procesy v živej bunke. Zúčastňujú sa procesov výmeny energie, rozkladu živín a biosyntéznych reakcií. Bez nich nemôže dôjsť k mnohým zložitým organickým reakciám. Enzýmy fungujú pri bežných teplotách a tlakoch, majú veľmi vysokú selektivitu a sú schopné zvýšiť reakčnú rýchlosť o osem rádov. Napriek týmto výhodám sa vo veľkom meradle používa len asi 20 z 15 000 známych enzýmov. Enzýmy človek využíva už tisíce rokov na pečenie chleba, výrobu alkoholických nápojov, syra a octu. Teraz sa enzýmy používajú aj v priemysle: pri spracovaní cukru, pri výrobe syntetických antibiotík, aminokyselín a bielkovín. Do detergentov sa pridávajú proteolytické enzýmy, ktoré urýchľujú procesy hydrolýzy. Pomocou baktérií Clostridium acetobutylicum uskutočnil H. Weizmann enzymatickú premenu škrobu na acetón a butylalkohol. Tento spôsob výroby acetónu bol široko používaný v Anglicku počas prvej svetovej vojny a počas druhej svetovej vojny sa používal na výrobu butadiénového kaučuku v ZSSR. Mimoriadne dôležitú úlohu zohralo využitie enzýmov produkovaných mikroorganizmami na syntézu penicilínu, ako aj streptomycínu a vitamínu B12. Etylalkohol, vyrábaný enzymatickými procesmi, je široko používaný ako automobilové palivo. V Brazílii viac ako tretina z približne 10 miliónov áut jazdí na 96 % etylalkohol získaný z cukrovej trstiny, zatiaľ čo zvyšok jazdí na zmes benzínu a etylalkoholu (20 %). Technológia výroby paliva, ktoré je zmesou benzínu a alkoholu, je v Spojených štátoch dobre vyvinutá. V roku 1987 sa z kukuričných zŕn získalo asi 4 miliardy litrov alkoholu, z čoho sa približne 3,2 miliardy litrov použilo ako palivo. Rôzne uplatnenie nájdu aj tzv. imobilizované enzýmy. Tieto enzýmy sú naviazané na pevný podklad, ako je silikagél, cez ktorý prechádzajú činidlá. Výhodou tejto metódy je, že zabezpečuje účinný kontakt substrátov s enzýmom, separáciu produktov a konzerváciu enzýmu. Jedným príkladom priemyselného využitia imobilizovaných enzýmov je izomerizácia D-glukózy na fruktózu.

Literatúra

1. Gates B.K. Chémia katalytických procesov. M., 1981

2. Boreškov G.K. Katalýza. Otázky teórie a praxe. Novosibirsk, 1987

3. Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. Nová všeobecná teória katalýzy. L., 1991

4. Tokabe K. Katalyzátory a katalytické procesy. M., 1993

5. Collierova encyklopédia. – Otvorená spoločnosť. 2000.

Spoločnosť AUTOKAT RECYCLE poskytuje firmám a jednotlivcom možnosť predať tieto diely, ktoré už majú vyčerpanú životnosť, za maximálne náklady v čo najkratšom čase. Toto riešenie prispieva k prospechu zákazníkov a prispieva k uskutočniteľnému príspevku k ochrane životného prostredia.

Predaj priemyselných katalyzátorov

– vynikajúce riešenie, ktoré vám umožní zarobiť slušné množstvo peňazí a poslať diel na „riadnu“ recykláciu. AUTOKAT RECYCLE je spoločnosť špecializujúca sa na nákup týchto produktov, ktorá disponuje všetkými potrebnými prostriedkami na umožnenie vysoko presnej analýzy obsahu cenných prvkov, vďaka čomu sa zákazníci môžu spoľahnúť na promptné posúdenie hodnoty.

Naša spoločnosť vykonáva operácie v mnohých mestách Ruska. Ak nemáte miesto s výhodnou polohou, môžete produkt poslať poštou alebo kuriérom.

Zdroj ktorých bol vyčerpaný alebo ak z nejakého dôvodu stratili svoju funkčnosť, kontaktujte AUTOKAT RECYCLE - postup, ktorý nezaberie prakticky žiadny čas. Po obdržaní produktu špecialisti vykonajú potrebné analýzy a vypočítajú výšku platby, a ak je s nimi klient spokojný, uzavrie sa dohoda a vydajú sa peniaze (možné sú bezhotovostné a iné spôsoby platby).

Klienti AUTOKAT RECYCLE majú garantované atraktívne podmienky, nie bez výhod a pohodlia. Osoby, ktoré sa rozhodnú prejsť katalyzátorom, sa tak môžu spoľahnúť na poskytnutie kompetentného poradenstva, vysoké ceny, čo najkratší čas na testy a platby. Na stránke môžu návštevníci zistiť približnú cenu produktu pomocou špeciálnej kalkulačky, pričom poznajú približný obsah drahých kovov v jeho zložení.