石化工业发展的每一步都离不开催化剂技术的突破

“石化工业领域90%的工艺过程都需要使用催化剂，石化工业的发展很大程度上依赖于催化剂的发展，它的每一次重大突破，都极大地改变了人类的生产和生活方式。”

催化剂被誉为石化工业的“芯片”。石化工业领域90%的工艺过程都需要使用催化剂，石化工业的发展很大程度上依赖于催化剂的发展，它的每一次重大突破，都极大地改变了人类的生产和生活方式。从“一滴油到一匹布”“从一块煤到一辆车”“从化石燃料气固液三相转换到煤由黑变白神奇旅程”，我国石化工业每天都在书写着传奇。从新中国成立原油年产不足12万吨、石油炼制基本空白、国内消费的石油产品基本上依靠进口到2023年全国石油加工能力超十亿吨，石油加工能力、三大合成材料生产能力全面位居世界第一。几十年间，我国石化工业为解决十几亿人口的“衣、食、住、行”作出了重大贡献，创造了令世界瞩目的工业发展奇迹，催化剂技术功不可没。

我国石化催化剂技术的发展历史和现状

石化催化剂起源于美国，二次世界大战前后伴随着石油炼制工业而迅速发展，并扩展到欧洲、日本及世界各国。我国催化剂研究和生产可以追溯到上世纪50年代，当时，由于国内外的技术交流受限，主要依靠自主研发和自力更生。上世纪60年代，为适应以大庆原油为代表的我国石油资源特点，原石油工业部提出应尽快掌握流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡和相关催化剂、添加剂等5个方面的工艺技术，被誉我国炼油技术的“五朵金花”。“五朵金花”的攻关成功，对我国炼油技术追赶世界先进水平具有有重要意义。继“五朵金花”之后，闵恩泽主持研发了铂重整催化剂、磷酸硅藻土叠合催化剂、小球硅铝裂化催化剂和微球硅铝裂化催化剂的生产技术，被誉为中国炼油催化应用科学的奠基人。陈俊武主持设计了我国第一套流化催化裂化装置，带动炼油技术一举跨越20年，达到当时世界先进水平。

我国催化剂产业的发展一直在小规模追赶世界先进水平，在实施国产替代、打破国外垄断、消除“卡脖子”技术方面努力，直到上世纪90年代中后期，我国大部分石油化工催化剂实现了国产化。进入21世纪，随着全球化和我国加入世界贸易组织（WTO），我国催化剂产业的开放程度进一步加大，国内企业开始与国际巨头竞争，技术、产能和市场齐头并进，取得了一系列世界瞩目的成就。

炼油方面，开发DCC催化裂解工艺和催化剂多产低碳烯烃引领世界；MIP/MIP-CGP在全球首创催化裂化多区反应，为油品质量升级奠定了基础；“加氢催化剂大会战”将催化剂制备技术水平提升20年，赶超世界先进水平；系列加氢催化剂的开发，特别是系列渣油加氢催化剂开发应用及规模化发展，将重油加工水平提升到新的高度。

化工方面，成套芳烃技术、己内酰胺技术、HPPO技术开发应用完全打破国外公司多年的垄断，配套的RC系列连续重整、HAT甲苯歧化等催化剂也成为全球性能最好的催化剂；系列聚烯烃催化剂的开发完全解决了“卡脖子”和天价进口问题。

催化材料方面，立足催化材料前沿，中国石化创制的全新结构分子筛SCM-14、SCM-15、SCM-25等，在新结构分子筛合成领域实现重要突破。

近年来，随着石化催化剂技术逐渐与国际接轨甚至超越国际水平，产业化发展加速推进。据初步统计，到2023年，全国石化催化剂总产能超过65万吨/年，产能、产销量均稳居世界第二位；国内主要催化剂产能已远大于市场需求，除个别催化剂品种外，大部分催化剂品种过剩的产能达到1倍甚至3倍。再加上国际催化剂巨头如UOP、AXENS、雅宝、巴斯夫等加大对中国市场的冲击，催化剂供应由过去依赖进口转入内外激烈竞争阶段。

能源变革为催化剂产业发展带来机遇和挑战

近年来，基于“双碳”目标要求，能源产业正在发生巨大的变革，主要表现在以下几方面：一是全球石油加工量将在2030年前后达到峰值，炼油化工产能不断向发展中国家转移；二是炼化基地向大型化、一体化发展，油转化、油转特全面加速；三是烯烃原料多元化、劣质原料加工、煤化工取得重大突破；四是油品质量升级已与国际完全接轨；五是新能源快速发展，替代传统能源的经济性、安全性、稳定性优势逐步显现。石化催化剂产业与石化产业息息相关，基于石化产业变革和石化催化剂产业自身特点，石化催化剂产业面临严峻挑战。

一是适应石化产业变革能力的风险。随着石化产业变革的深入推进，催化剂需求变化、技术要求变化、国家政策调整及新能源的快速发展将带来市场需求的变化，催化剂产业如何适应这些变化将摆在突出的位置。

二是技术风险。石化产业变革需要催化剂技术做支撑，催化剂技术开发需要持续的科研投入，催化剂技术的进步方向是提高选择性、减少使用量和延长使用寿命的自我革命，研发投入和产出能否匹配存在风险。

三是产能严重过剩后的恶性价格战风险。随着国际催化剂巨头将目光转向中国市场、国有催化剂企业产能快速扩张，以及民营催化剂企业的加速进入，导致国内现有石化催化剂产能已严重过剩且同质化严重，主要催化剂品种都已进入激烈的市场竞争阶段，恶性的价格战将破坏良性的市场生态并影响到企业研发投入，存在巨大的市场风险。

加快技术创新推动催化剂产业高质量发展

加快技术创新。技术创新是石化催化剂产业发展的灵魂，持续的技术创新是推动石化催化剂产业发展的关键。一方面要通过技术创新不断改进现有技术、提升催化剂性能、不断开发新催化剂或开发新工艺配套专有催化剂来抢占市场制高点，特别是要在重油加工、清洁燃料生产、化工原料合成、化工新材料生产等方面的催化剂技术上持续发力；在催化剂配方上要加大新材料、新基质的研发力度，通过新材料、新基质来推动催化剂配方技术的进步。另一方面要紧跟石化产业变革步伐，以市场需求为导向，加快布局进入新能源汽车、生物燃料、可再生能源、清洁能源，以及废塑料回收等新兴领域特定催化剂的研发和生产。

加大知识产权保护。近年来，产品同质化十分严重，多年研发的核心技术一旦推出便被快速模仿，给原创技术带来极大的困扰，也破坏了良性的市场竞争秩序。这就需要技术拥有方和使用者都要增强知识产权保护意识，同时，呼吁政府相关部门加大执法力度，保护知识产权。

重视绿色生产。随着我国环保要求日益严格，除开发环保型催化剂减少炼化过程污染物排放、提高能源效率外，更要关注重视催化剂生产过程自身的环保问题。石化催化剂生产工艺很多，也很复杂，过程涉及到酸、碱、盐等品种繁多的无机、有机化学物质和材料，也涉及到气、液、固三相共存，会产生一定量的三废（废水、废气、废渣）。随着国家和地方政府对环保要求越来越高，环保排放指标也越来越严，执行严格的环保标准、实现达标排放成为石化催化剂产业发展的基本要求。

重视产业升级。石化催化剂产业属于精细化工范畴，规模相对较小，都是采取间歇、分段式生产，物料利用率低、产品收率低、能耗高，产业发展亟需升级。近年来，随着市场需求上升和市场总量的扩大，产业逐步向规模化、大型化发展。未来，随着石油炼制工业的发展，大型炼化一体化装置将追求更平稳的生产，需要性能更稳定的催化剂。大型化、自动化、连续化装置的优势将进一步凸显，小作坊式生产必将逐步被淘汰，石化催化剂生产装备自动化、连续化、智能化是产业升级的必然选择。

注重差异化发展。在同质化日益加剧的石化催化剂市场，差异化发展是激烈市场竞争中的不二法宝。一是开发新工艺实施工艺捆绑催化剂、开发专用产品适应专有工艺实现工艺差异化；二是通过多学科交叉融合开发新产品，催化剂的研发涉及化学、物理、材料科学等多个学科，通过加强学科间的交叉融合，促进新型催化剂的开发，提高催化效率和选择性，实现产品差异化；三是深化技术服务，通过解决方案式服务、量体裁衣服务、一站式服务等适应性、灵活性强的特色服务实现服务差异化；四是打造世界级高端品牌，实现品牌差异化。

注重国际合作和国际市场开发。我国石化催化剂产业在国内市场占据重要地位，在国际市场上也展示了一定的竞争力。从相关数据看，我国催化剂产业年出口量和金额还很低，海外市场占有率还很低，还有很大的上升空间。在国际催化剂企业加快抢占国内市场的今天，国内催化剂企业要主动走出去，加大国际合作和国际市场开拓力度，加大国际市场的投入。同时，通过与国际企业的合作加速技术创新和产业升级，进一步促进我国催化剂产业的高质量发展。