石化工業發展的每一步都離不開催化劑技術的突破

“石化工業領域90%的工藝過程都需要使用催化劑，石化工業的發展很大程度上依賴于催化劑的發展，它的每一次重大突破，都極大地改變了人類的生產和生活方式。”

催化劑被譽為石化工業的“芯片”。石化工業領域90%的工藝過程都需要使用催化劑，石化工業的發展很大程度上依賴于催化劑的發展，它的每一次重大突破，都極大地改變了人類的生產和生活方式。從“一滴油到一匹布”“從一塊煤到一輛車”“從化石燃料氣固液三相轉換到煤由黑變白神奇旅程”，我國石化工業每天都在書寫著傳奇。從新中國成立原油年產不足12萬噸、石油煉制基本空白、國內消費的石油產品基本上依靠進口到2023年全國石油加工能力超十億噸，石油加工能力、三大合成材料生產能力全面位居世界第一。幾十年間，我國石化工業為解決十幾億人口的“衣、食、住、行”作出了重大貢獻，創造了令世界矚目的工業發展奇跡，催化劑技術功不可沒。

我國石化催化劑技術的發展歷史和現狀

石化催化劑起源于美國，二次世界大戰前后伴隨著石油煉制工業而迅速發展，并擴展到歐洲、日本及世界各國。我國催化劑研究和生產可以追溯到上世紀50年代，當時，由于國內外的技術交流受限，主要依靠自主研發和自力更生。上世紀60年代，為適應以大慶原油為代表的我國石油資源特點，原石油工業部提出應盡快掌握流化催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟和相關催化劑、添加劑等5個方面的工藝技術，被譽我國煉油技術的“五朵金花”。“五朵金花”的攻關成功，對我國煉油技術追趕世界先進水平具有有重要意義。繼“五朵金花”之后，閔恩澤主持研發了鉑重整催化劑、磷酸硅藻土疊合催化劑、小球硅鋁裂化催化劑和微球硅鋁裂化催化劑的生產技術，被譽為中國煉油催化應用科學的奠基人。陳俊武主持設計了我國第一套流化催化裂化裝置，帶動煉油技術一舉跨越20年，達到當時世界先進水平。

我國催化劑產業的發展一直在小規模追趕世界先進水平，在實施國產替代、打破國外壟斷、消除“卡脖子”技術方面努力，直到上世紀90年代中后期，我國大部分石油化工催化劑實現了國產化。進入21世紀，隨著全球化和我國加入世界貿易組織（WTO），我國催化劑產業的開放程度進一步加大，國內企業開始與國際巨頭競爭，技術、產能和市場齊頭并進，取得了一系列世界矚目的成就。

煉油方面，開發DCC催化裂解工藝和催化劑多產低碳烯烴引領世界；MIP/MIP-CGP在全球首創催化裂化多區反應，為油品質量升級奠定了基礎；“加氫催化劑大會戰”將催化劑制備技術水平提升20年，趕超世界先進水平；系列加氫催化劑的開發，特別是系列渣油加氫催化劑開發應用及規模化發展，將重油加工水平提升到新的高度。

化工方面，成套芳烴技術、己內酰胺技術、HPPO技術開發應用完全打破國外公司多年的壟斷，配套的RC系列連續重整、HAT甲苯歧化等催化劑也成為全球性能最好的催化劑；系列聚烯烴催化劑的開發完全解決了“卡脖子”和天價進口問題。

催化材料方面，立足催化材料前沿，中國石化創制的全新結構分子篩SCM-14、SCM-15、SCM-25等，在新結構分子篩合成領域實現重要突破。

近年來，隨著石化催化劑技術逐漸與國際接軌甚至超越國際水平，產業化發展加速推進。據初步統計，到2023年，全國石化催化劑總產能超過65萬噸/年，產能、產銷量均穩居世界第二位；國內主要催化劑產能已遠大于市場需求，除個別催化劑品種外，大部分催化劑品種過剩的產能達到1倍甚至3倍。再加上國際催化劑巨頭如UOP、AXENS、雅寶、巴斯夫等加大對中國市場的沖擊，催化劑供應由過去依賴進口轉入內外激烈競爭階段。

能源變革為催化劑產業發展帶來機遇和挑戰

近年來，基于“雙碳”目標要求，能源產業正在發生巨大的變革，主要表現在以下幾方面：一是全球石油加工量將在2030年前后達到峰值，煉油化工產能不斷向發展中國家轉移；二是煉化基地向大型化、一體化發展，油轉化、油轉特全面加速；三是烯烴原料多元化、劣質原料加工、煤化工取得重大突破；四是油品質量升級已與國際完全接軌；五是新能源快速發展，替代傳統能源的經濟性、安全性、穩定性優勢逐步顯現。石化催化劑產業與石化產業息息相關，基于石化產業變革和石化催化劑產業自身特點，石化催化劑產業面臨嚴峻挑戰。

一是適應石化產業變革能力的風險。隨著石化產業變革的深入推進，催化劑需求變化、技術要求變化、國家政策調整及新能源的快速發展將帶來市場需求的變化，催化劑產業如何適應這些變化將擺在突出的位置。

二是技術風險。石化產業變革需要催化劑技術做支撐，催化劑技術開發需要持續的科研投入，催化劑技術的進步方向是提高選擇性、減少使用量和延長使用壽命的自我革命，研發投入和產出能否匹配存在風險。

三是產能嚴重過剩后的惡性價格戰風險。隨著國際催化劑巨頭將目光轉向中國市場、國有催化劑企業產能快速擴張，以及民營催化劑企業的加速進入，導致國內現有石化催化劑產能已嚴重過剩且同質化嚴重，主要催化劑品種都已進入激烈的市場競爭階段，惡性的價格戰將破壞良性的市場生態并影響到企業研發投入，存在巨大的市場風險。

加快技術創新推動催化劑產業高質量發展

加快技術創新。技術創新是石化催化劑產業發展的靈魂，持續的技術創新是推動石化催化劑產業發展的關鍵。一方面要通過技術創新不斷改進現有技術、提升催化劑性能、不斷開發新催化劑或開發新工藝配套專有催化劑來搶占市場制高點，特別是要在重油加工、清潔燃料生產、化工原料合成、化工新材料生產等方面的催化劑技術上持續發力；在催化劑配方上要加大新材料、新基質的研發力度，通過新材料、新基質來推動催化劑配方技術的進步。另一方面要緊跟石化產業變革步伐，以市場需求為導向，加快布局進入新能源汽車、生物燃料、可再生能源、清潔能源，以及廢塑料回收等新興領域特定催化劑的研發和生產。

加大知識產權保護。近年來，產品同質化十分嚴重，多年研發的核心技術一旦推出便被快速模仿，給原創技術帶來極大的困擾，也破壞了良性的市場競爭秩序。這就需要技術擁有方和使用者都要增強知識產權保護意識，同時，呼吁政府相關部門加大執法力度，保護知識產權。

重視綠色生產。隨著我國環保要求日益嚴格，除開發環保型催化劑減少煉化過程污染物排放、提高能源效率外，更要關注重視催化劑生產過程自身的環保問題。石化催化劑生產工藝很多，也很復雜，過程涉及到酸、堿、鹽等品種繁多的無機、有機化學物質和材料，也涉及到氣、液、固三相共存，會產生一定量的三廢（廢水、廢氣、廢渣）。隨著國家和地方政府對環保要求越來越高，環保排放指標也越來越嚴，執行嚴格的環保標準、實現達標排放成為石化催化劑產業發展的基本要求。

重視產業升級。石化催化劑產業屬于精細化工范疇，規模相對較小，都是采取間歇、分段式生產，物料利用率低、產品收率低、能耗高，產業發展亟需升級。近年來，隨著市場需求上升和市場總量的擴大，產業逐步向規模化、大型化發展。未來，隨著石油煉制工業的發展，大型煉化一體化裝置將追求更平穩的生產，需要性能更穩定的催化劑。大型化、自動化、連續化裝置的優勢將進一步凸顯，小作坊式生產必將逐步被淘汰，石化催化劑生產裝備自動化、連續化、智能化是產業升級的必然選擇。

注重差異化發展。在同質化日益加劇的石化催化劑市場，差異化發展是激烈市場競爭中的不二法寶。一是開發新工藝實施工藝捆綁催化劑、開發專用產品適應專有工藝實現工藝差異化；二是通過多學科交叉融合開發新產品，催化劑的研發涉及化學、物理、材料科學等多個學科，通過加強學科間的交叉融合，促進新型催化劑的開發，提高催化效率和選擇性，實現產品差異化；三是深化技術服務，通過解決方案式服務、量體裁衣服務、一站式服務等適應性、靈活性強的特色服務實現服務差異化；四是打造世界級高端品牌，實現品牌差異化。

注重國際合作和國際市場開發。我國石化催化劑產業在國內市場占據重要地位，在國際市場上也展示了一定的競爭力。從相關數據看，我國催化劑產業年出口量和金額還很低，海外市場占有率還很低，還有很大的上升空間。在國際催化劑企業加快搶占國內市場的今天，國內催化劑企業要主動走出去，加大國際合作和國際市場開拓力度，加大國際市場的投入。同時，通過與國際企業的合作加速技術創新和產業升級，進一步促進我國催化劑產業的高質量發展。