Значение катализа и каталитических процессов в химической технологии.

1) Интенсифицикация химических превращенийв результате применения катализаторов, включая такие реакции, которые без катализатора не протекают с заметной скоростью.

Например, для реакции образования метанола:

CO + 2 H₂ CH₃OH

степень превращения синтез газа в метанол ограничивается обратимостью реакции и на современных установках не превышает 4% за цикл. Применение полифункциональных катализаторов ZnO и ZnCr₂O₄ позволяет ускорить реакцию (при этом в равной степени ускорится и обратная реакция), степень конверсии не изменится, но увеличится суммарный выход продукта за определенное время (за счет уменьшения времени цикла).

2) Увеличение селективности химического процесса за счет применения би- и полифункциональных катализаторов, которые могут катализировать процесс по нескольким механизмам.

Например, При каталитическом крекинге с использованием алюмокремниевых, кремниевых и других катализаторов кислотной природы процесс протекает до углеводородов с низкой молекулярной массой. Использование цеолитов ― молекулярных сит ― позволяет увеличить селективность процесса и, следовательно, выход наиболее ценных продуктов.

3) Регулировка пространственного строения молекул.В реакциях, приводящих к образованию полимеров, можно регулировать их пространственное строениеи этим влиять на их физико-химические свойства.

Например, при полимеризации бутадиена используется катализатор Циглера-Натта (Al(C₂H₅)₃ ∙ TiCl₄):

H H CH₂ CH₂~ — цис-1,4-полибутадиен (является

C = C C = C целевым, т.к. близок к натур. каучуку)

~H₂C CH₂ H H

H CH₂ H CH₂~ — транс-1,4-полибутадиен (является

C = C C = C побочным)

~H₂C H CH₂ H