Kataliza i zeolity: Podstawy i zastosowania

Oryginalny tytuł:

Catalysis and Zeolites: Fundamentals and Applications

Zawartość książki:

Zeolity występują w przyrodzie i są znane od prawie 250 lat jako minerały glinokrzemianowe. Przykładami są klinoptylolit, mordenit, offretit, ferrieryt, erionit i chabazyt.

Obecnie większość z tych i wielu innych zeolitów cieszy się dużym zainteresowaniem w katalizie heterogenicznej, jednak ich naturalnie występujące formy mają ograniczoną wartość jako katalizatory, ponieważ natura nie zoptymalizowała ich właściwości do zastosowań katalitycznych, a naturalnie występujące zeolity prawie zawsze zawierają niepożądane fazy zanieczyszczeń. Dopiero wraz z pojawieniem się syntetycznych zeolitów w okresie od około 1948 do 1959 roku (dzięki pionierskiej pracy R. M.

Barrera i R. M.

Miltona), ta klasa porowatych materiałów zaczęła odgrywać rolę w katalizie. Przełomowym wydarzeniem było wprowadzenie syntetycznych faujasytów (początkowo zeolit X, nieco później zeolit Y) jako katalizatorów w płynnym krakingu katalitycznym (FCC) ciężkich destylatów ropy naftowej w 1962 r., jednym z najważniejszych procesów chemicznych o światowej wydajności rzędu 500 mln t/r.

W porównaniu z wcześniej stosowanymi amorficznymi katalizatorami krzemionkowo-tlenkowo-krzemionkowymi, zeolity były nie tylko o rzędy wielkości bardziej aktywne, co umożliwiło wprowadzenie drastycznych ulepszeń inżynierii procesowej, ale także przyniosły znaczny wzrost wydajności produktu docelowego, a mianowicie benzyny silnikowej. Biorąc pod uwagę ogromną wydajność FCC na całym świecie, wartość dodana tego zwiększenia wydajności jest rzędu 10 miliardów USD rocznie.