国内催化剂技术变革与产品的革新

   [2009年催化剂信息第1期]  石油炼制和石油化工催化剂作为炼油和石化工业的核心技术，是一个国家石油化工工业水平的缩影，事关整个行业的发展。近年来，我国石化行业坚持科学发展观，大力支持催化剂科研生产单位的自主创新活动，收到良好效果。近年来，中国石化催化剂在台湾的市场不但得到了巩固，而且不断扩大，如今台湾几家炼厂所用的催化裂化催化剂都是中国石化品牌。目前，BP、壳牌等几家国际石油公司已伸出橄榄枝，希望早日用上中国石化催化剂。

   随着电化学制备催化剂方法的诞生，我国科学家最近合成了新型的铂纳米材料催化剂，实现了在催化活性、稳定性和效率上的提高，这是我国在铂纳米材料催化剂制备方法上的重大突破。

以下是我国近年来催化剂研发的主要成果：

   （1）烯烃环氧化催化剂。中科院大连化物所在“反应控制相转移催化用于烯烃环氧化反应研究”项目研究过程中发现了活性高、选择性好、易分离回收、可循环使用的反应控制相转移催化剂。在此基础上，该所将蒽醌法制H₂O₂过程与反应控制相转移催化丙烯环氧化反应耦合，开发出环氧丙烷生产新技术，弥补了传统氯醇化法和共氧化法工艺存在的污染环境和联产副产品等问题。

   （2）丙烯酸生产催化剂。兰州石油化工公司研究院开发出一种复合多金属氧化物催化剂，该催化剂是丙烯氧化制丙烯醛、丙烯酸催化剂的核心技术，开创了使用国产化催化剂生产丙烯酸的先河。该院先后成功开发出LY-A-8201、8202、LY-A-8801、8802和LY-A-9601、9602两代不同体系，3个系列6种牌号的催化剂。目前LA-Y-9601、9602新型丙烯醛、丙烯酸催化剂技术，已经在上海华谊、吉林石化及齐鲁石化丙烯酸工业装置上获得应用，性能达到国外同类催化剂的先进水平。

   （3）己内酰胺加氢精制用非晶态合金催化剂。中石化石油科学研究院通过将晶态催化剂的结构非晶化，使生产上广泛应用的雷尼镍催化剂加氢性能实现了质的飞跃，并结合均匀磁场和非晶态合金催化剂的磁性形成磁稳定床反应工艺，实现了非晶态催化剂和磁稳定床反应工艺在工业上的应用，产品的优级品率达到100%，催化剂的消耗也明显降低。

   （4）制备长链烷基苯离子液体催化剂。由中石化石油化工科学院开发的连续式离子液体催化制备长链烷基苯工艺，通过科技开发部组织的评议和验收，该工艺简单合理，所用离子液体催化剂成本低，用量少，烷基化产物与催化剂易分离。

   （5）甲烷直接催化脱氢催化剂。中科院大连化物所在“甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢新反应”研究过程中发现了Mo/HZSM-5催化剂在甲烷活化中的双功能特性，提出甲烷在多相催化中的酸助活化机理；获得了分子筛B酸中心在高温催化反应中的动态变化规律；在对该反应构效关系充分认识的基础上，又成功发展了具有较高性能的Mo/MCM-22催化剂，提出并验证了甲烷无氧芳构化与甲烷氧化偶联反应的耦合过程，使甲烷转化率和芳烃收率分别达到18%和12%。

   （6）汽车尾气净化催化剂。天津化工研究设计院开发的三效催化剂GYM制备技术，三效催化剂用稀土储氧材料技术完成中试和产业化建设，汽车、摩托车尾气净化催化剂制备以及稀土储氧材料的发明等3项成果已经申请了国家发明专利。2006年5月26日，由中科院上海硅酸盐研究所与浙江达峰汽车有限公司合作开发的金属载体纳米催化剂三元催化转换器系统，通过了浙江省科技厅的成果鉴定。

   （7）处理有机污染物光催化剂。中科院化学所成功研制出二元协同改性的新型可见光光催化剂Ni₂O₃/TiO₂-xBx。用该光催化剂在可见光照射下，以空气中的氧气为氧化剂，可将有毒有机污染物有效地降解为二氧化碳、水和氯离子。福州大学研制出纳米同体超酸光催化剂，该催化剂催化活性高，深度氧化力强，抗湿性好，杀菌力强，在处理有机污染物时不会产生二次污染。

   （8）乙醛酸法合成香兰素氧化催化剂。由吉林石化集团公司开发成功的乙醛酸法合成甲（乙）基香兰素的氧化催化剂，获国家发明专利。该高效氧化催化剂已经在工业装置上应用，具有效率高、选择性好、用量少和成本低等特点。吉林石化集团公司正在建设一套2000t/a乙醛酸法甲基香兰素生产装置，但是该工艺存在严重的污染问题，应尽快加以解决。