یکی از کارکردهای مهم زئولیت در صنعت و به طور قطع مهمترین کاربرد آنها در صنایع شیمیایی، استفاده از آنها به عنوان کاتالیست در واکنش های مختلف شیمیایی است. در سال 1962 برای اولین بار زئولیت های X و Y در فرآیند FCC استفاده شدند. این تحقیق الهام بخش بسیاری از پژوهشگران و صنعتگران برای کاربرد بیشتر زئولیت به عنوان کاتالیست شد. هم اکنون بسیاری از واکنش ها با استفاده از زئولیت های مختلف انجام می شود و تعداد این واکنش ها و همچنین تعداد زئولیت هایی که در فرآیند های شیمیایی به عنوان کاتالیزور شرکت می کنند، روز به روز افزایش است.
اما دلیل جذابیت زئولیت ها به عنوان کاتالیست چیست؟ شاید ساده ترین و اقتصادی ترین دلیلی که به ذهن برسد قیمت پایینتر آن نسبت به سایر انواع زئولیت ها باشد. اما این ویژگی مهم باید در کنار عملکرد خوب آنها نیز باشد. در کل به سه دلیل عمده زئولیت ها قابلیت بسیاری خوبی برای کاتالیست شدن دارند.
- اسیدیته سطحی
زئولیت ها دنیای بسیاری متنوعی از انواع سایت های اسیدی و بازی برونستد و لوئیس هستند. قدرت، دانسیته و محل قرار گیری متفاوت در انواع زئولیت این ماده را تبدیل به کاتالیستی قدرتمند در بسیاری از واکنش ها با شرایط متفاوت کرده است.
- خاصیت شکل گزینی
خاصیت الک مولکولی (molecular sieve) زئولیت ها (با داشتن اندازه حفرات متنوع) باعث شده که در بسیاری از واکنش ها به عنوان کاتالیست شکل گزین انتخاب شوند. این خاصیت انتخاب پذیری فوق العاده ای به زئولیت ها در بسیاری از واکنش ها داده است.
- تنوع زئولیت ها
زئولیت بر خلاف مواد متداول برای کاتالیست ها دارای انواع بسیاری مختلف با قابلیت های مختلفی همچون ساختار کریستالی، سایت های اسید و بازی، اندازه حفرات و غیره هستند. این تنوع خواص باعث شده است، خواص مورد نیاز برای یک کاتالیست را در ساختار زئولیت اعمال کرد و در واقع یعنی خواص را به صورت کنترلی و انتخاب شده برگزید.
و اما مهمترین کاربرد های زئولیت ها به عنوان کاتالیست در صنایع پروشیمی و پالایشگاهی به صورت زیر است:
- کاتالیست فرآیند Fluid Catalytic Cracking با انواع زئولیت های X، Y، ZSM-5 و …
- کاتالیست فرآیند Hydrocracking با انواع زئولیت های ZSM-5، MCM-41 و …
- کاتالیست فرآیند Dewaxing با انواع زئولیت های ZSM-5، MCM-22 و …
- کاتالیست فرآیند ایزومریزاسیون با انواع زئولیت های مختلف
- کاتالیست فرآیند Cyclar با انواع زئولیت های ZSM-5 و …
- کاتالیست فرآیند های MTG و MTO
- کاتالیست فرآیند Ethylbenzene Manufacture
- کاتالیست فرآیند Isopropylbenzene Manufacture
- کاتالیست فرآیند Isomerisation of Xylenes
- کاتالیست فرآیند Disproportionation of Toluene
- کاتالیست فرآیند Oxidation and Ammoximation
- کاتالیست فرآیند Amination
- و …
اما زئولیت ها در بسیاری از صنایع دیگر همچون صنایع دارویی، غذایی و … نیز به عنوان کاتالیست استفاده می شوند.