鉑催化劑

鉑催化劑（英文名稱platinum catalyst）是一種以金屬鉑為主要活性組分製成的催化劑的總稱。採用鉑金屬網、鉑黑、或把鉑載於氧化鋁等載體上，也可含有金屬錸等助催化劑組分。主要用於氨氧化、石油烴重整、不飽和化合物氧化及加氫、氣體中一氧化碳、氮氧化物的脫除等過程。是化學、石油和化工反應過程經常採用的一種催化劑。具有催化活性高，選擇性強，催化劑製作方便，使用量少，可以通過製造方法的變化和改進，與其他金屬或助催化劑活性組分復配等，最佳化催化性能。套用領域廣，能夠反覆再生和活化使用，壽命長，廢催化劑的金屬鈀可以回收再利用等優越性。許多鉑催化劑品種都已成為專利產品，套用於各行各業，具有新的結構及催化功能的鉑催化劑仍在不斷研發，不但使許多難以實現的反應過程經鉑催化劑催化而成為可能，而且使許多石油和化工等工業生產過程，因採用新開發的鉑催化劑得到改善和提高，使工藝過程簡化、經濟效益提高，因此鉑催化劑仍具有遠大的發展前景。

鉑金屬獨特的優良性能

鉑（Pt）元素在周期表中第10族（ⅧB）鉑族元素，原子序數78，穩定的同位素有194，195，196，198。密度21.45g/cm,熔點1769℃，沸點3827±100℃，氧化態+2、+3、+4價，銀白色具有良好延展性的金屬。鉑在空氣中不被氧化，在450℃以下無明顯的氧化膜生成，450℃以上生成揮發性氧化物稍有失重。在500℃的氧氣氣氛中能氧化成氧化鉑。可被鹵素、氰化物、硫和苛性鹼腐蝕。在1000℃將鉑暴露在硫化氫中，12小時後可觀察到少量腐蝕。不溶於鹽酸、硝酸,但溶於王水，生成六氯合鉑（Ⅳ）酸（H₂PtCl₆）。鉑是很好的吸氫材料，要避免長時間暴露在含碳的強還原氣氛（如C、CO、CO₂）中。

典型的鉑催化劑及用途

在石油和化工過程中最富盛名的鉑催化劑及其催化過程有：

（1）鉑重整催化劑及鉑重整過程：在石油煉製工業中，將石油中的C₆~C₈烷烴餾分分離出來，經過重整，轉化成C6~C8芳烴，即苯、甲苯、二甲苯的過程，所用催化劑為鉑催化劑，過程的目的是增產芳烴、提高汽油的辛烷值。重整過程用催化劑又稱單鉑催化劑（英文名稱single platinum catalyst），以鉑為金屬活性組分，以γ-氧化鋁為載體，鉑含量在0.3~0.7%，酸性組分為氯或氯氟化物，含量為0.1~0.3%。催化劑堆積密度為0.79~0.85g/cm,白色、圓柱狀顆粒。活性組分鉑起到加速直鏈的烷烴脫氫及芳構化反應。提高催化劑中鉑含量，有利於芳構化反應和催化劑的抗毒能力。另一種鉑重整催化劑為鉑-錸雙金屬催化劑。重整反應溫度為400~500℃，壓力2.5~3.0MPa。催化劑使用周期可在一年以上。

（2）氨氧化過程採用鉑銠絲網催化劑，氨與空氣經鉑銠絲網催化劑，在850~900℃反應生成一氧化氮和水，一氧化氮再被氧化成二氧化氮，水吸收生成硝酸。

（3）低碳烴催化芳構化，C₅~C₆ 烴異構化過程採用載鉑的氧化鋁催化劑。目的是增產芳烴和提高汽油辛烷值。

鉑催化劑的中毒

毒物主要有硫及硫化物、一氧化碳、結碳、結焦等，中毒後的鉑催化劑可以通過燒焦、在氫氣流下再生等步驟，恢復活性，再生後活性恢復的催化劑，重新進行反應。完全失活的鉑催化劑可以通過酸溶等步驟回收金屬鉑。