Xúc tác công nghiệp cần phải đạt các yêu cầu sau:
1/ Hoạt tính cao, ổn định (A)
A = C%g C: độ chuyển hóa (%) gxt: số gam xúc tác xt
2/ Độ chọn lọc cao (S %)
3/ Thời gian sống của xúc tác phải dài
4/ Độ bền hóa, bền cơ, bền nhiệt cao
S = x 100 tổng sản phẩm Thời giansống 1 2 A τlv Có những xúc tác có hoạt tính cao ở thời gian
đầu, sau đó giảm xuống nhanh (ví dụ như đường 1). Như vậy không thể dùng trong công nghiệp được. Xúc tác công nghiệp đòi hỏi phải có hoạt tính cao và đồng thời phải có thời gian sống dài (ví dụ như đường 2)
sản phẩm chính
• Bền hóa: không bị ngộ độc bởi chất độc
• Bền nhiệt: không bị phá huỷ khi phản ứng ở nhiệt độ cao. Ví dụ như phản ứng cracking xúc tác , nhiệt độ làm việc cao, khoảng 500oC; do yêu cầu phải làm việc trong môi trường nhiệt độ cao như vậy nên yêu cầu xúc tác phải bền nhiệt, không bị vón cục, không bị đốt nóng cục bộ.
• Bền cơ: không bị biến dạng khi chịu va đập, không bị cuốn theo dòng khí. Ví dụ như khi xúc tác được dùng trong môi trường động (tầng sôi) cần phải chịu sức cơ học cao để tránh bị hóa bụi; hoặc trong lò phản ứng xúc tác tĩnh nhưng vận tốc khí phản ứng lớn, nếu xúc tác không bền cơ học sẽ bị cuốn theo dòng khí.
5/ Xúc tác phải dễđiều chế và có khả năng tái sinh được 6/ Giá thành hợp lý 6/ Giá thành hợp lý
Xúc tác phải điều chế từ những nguyên liệu thông dụng và rẻ tiền. Thông thường vấn đề hoạt tính cao và rẻ tiền là hai vấn đề đối lập nhau. Khi chọn xúc tác cần phải quan tâm cả hai mặt để có hiệu suất kinh tế cao nhất.
7/ Xúc tác ít độc với người
Tóm lại, hai tiêu chuẩn quan trọng nhất đối với xúc tác công nghiệp là hoạt tính và tuổi thọ xúc tác. Thời gian xúc tác làm việc càng lâu thì giá thành xúc tác (và do đó giá thành sản phẩm) càng rẻ. Một chất xúc tác đắt tiền mà có thời gian làm việc lâu lại rẻ hơn loại xúc tác rẻ tiền nhưng có thời gian làm việc ngắn.
Những nguyên nhân chính làm giảm tuổi thọ xúc tác là:
+ ngộ độc thuận nghịch hoặc bất thuận nghịch vì các tạp chất trong chất phản ứng hoặc sản phẩm phụ
+ biến đổi bất thuận nghịch trạng thái vật lý, như giảm bề mặt riêng do kết dính hoặc do độ bền cơ học thấp.