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贵金属催化剂市场研究及发展方向分析

作者:浙东贵金属回收有限公司     点击数:0     信息来源:本站     时间:2016/8/23 18:06:49

钯炭催化剂

  贵金属催化剂是一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料,例如:钯炭催化剂。几乎所有的贵金属都可用作催化剂,但常用的是铂、钯、铑、银、钌等,其中尤以铂、铑应用最广。它们的d电子轨道都未填满,表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间活性化合物,具有较高的催化活性,同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。


  均相催化剂的组成较单纯,通常为某种化合物,例如:钯炭催化剂。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。助催化剂是添加到催化剂中的少量物质,它本身无活性或活性很小,但能改善催化剂的性能。载体是催化剂活性组分的分散剂或支持物。载体的主要作用是增加催化剂的有效表面,提供合适的孔结构,保证足够的机械强度和热稳定性。常用的催化剂载体有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。不同类型的催化剂有不同的制备方法。均相催化用催化剂的制备主要是用化学法获得所需化合物及有机络合物。多相催化用无载体催化剂(如Pt-Rh网)的制备是先用火法熔炼制成合金,然后经拉丝、织网而成。


  载体催化剂的制备较为复杂,一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状),然后用浸渍法加载贵金属活性组分及助催化剂,最后经还原焙烧而成。在全球使用的贵金属中,汽车使用的比例为:Pt(白金)约50%,Rh(铑)约80%。目前可开采的贵金属量有限,而且价格不断上涨,因此减少贵金属使用量已成为汽车技术面临的课题。原催化剂在汽车行驶时,由于产生的热量使Pt等贵金属凝聚,与尾气的接触面积会减小,从而导致净化处理性能下降。因此,需要通过预计催化剂的劣化程度来决定贵金属的使用量。而超低贵金属催化剂则通过在基材周围设置物理间隔,防止由于贵金属的凝聚导致催化剂与尾气的接触面积减小。该方法可适用于所有用于催化剂的Pt、Rh及Pd(钯)。


  石油加工当中一个重要的过程是催化加氢,近年来随着环保要求不断提高及后续产品不断开发,高质量的加氢产品逐渐加大,催化加氢技术在化工生产中的地位也越来越受到重视,大量不饱和化合物、含氧化合物、含氮化合物等利用催化加氢技术制备的后续产品质量好、收率高。渣油加氢是最有效的渣油原料转化与处理技术,催化剂是其核心技术,但其技术含量高、研发难度大、应用条件极为苛刻,是一块难啃的硬骨头,核心技术只有少数几个国际大公司掌握。


  中国石油现有渣油加氢处理能力为每年1500万吨,年进口催化剂量约5000吨,加快研发自主知识产权的催化剂技术十分迫切。固定床渣油加氢催化剂的成功应用,是炼化科技进步的重要标志,将显著提升中国石油高硫劣质原油加工技术水平,推动中国石油绿色发展和炼化业务效益提升。中国等新兴对于道路燃料需求高速增长正在改变全球炼油市场的格局。原料劣质化和环保法规不断升级也为钯炭催化剂生产商带来商机,因为市场需要催化剂将劣质原料转换成高附加值的轻质油品。加上中东和亚洲市场的异军突起,以及页岩气革命导致丙烯增产需求快速增加,让钯炭催化剂生产企业对未来充满了信心。


  催化剂可以减轻炼油业对环境的影响,同时有助于炼油厂满足日益严格的环保法规要求,因此全球钯炭催化剂市场将出现快速增长。页岩气将成为HPC的一个需求增长动力,作为劣质原料的改质选择,沸腾床渣油加氢裂化装置和焦化装置是两种主流的选择,但是在北美,由于氢气资源缺乏,焦化装置更加经济可行。如果能够获得充裕廉价的氢气资源,渣油加氢裂化将更具竞争力,届时将需要更多的加氢催化剂。


  当前,发展中国家与发达国家相比,油品中的含硫量仍然较高,这给加氢处理催化剂提供了巨大的市场。日趋严格的硫排放规定正在刺激加氢处理催化剂需求的增速超过其他钯炭催化剂,尤其是在发展中国家的需求增长更快,预计2020年中国加氢催化剂需求总量达到27.3万吨。

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