據(jù)中國化工報(bào)8月20日報(bào)道，近日由中石化石油化工科學(xué)研究院(下稱石科院)牽頭的“微觀結(jié)構(gòu)定向調(diào)控的加氫催化材料創(chuàng)制與應(yīng)用”項(xiàng)目通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

加氫催化劑是加氫技術(shù)的核心，其性能主要取決于載體和活性相結(jié)構(gòu)。載體通常為多孔材料，能夠?qū)⒒钚韵喾稚⒃谳^大的表面積上，從而提高催化劑的比表面積，增加活性位點(diǎn)的數(shù)量，提高催化劑的活性。但是，載體同時(shí)也要保證機(jī)械穩(wěn)定性，避免活性相在反應(yīng)過程中由于高溫高壓等苛刻條件而脫落或失活。氧化鋁擁有耐高溫性能，且其呈現(xiàn)的酸性可以促進(jìn)烯烴加氫反應(yīng)，因此擬薄水鋁石是目前業(yè)界對載體材料的普遍選擇。活性相是加氫催化劑中直接參與催化反應(yīng)的組分，通常由貴金屬（如鈀、鉑、銠）或過渡金屬（如鎳、鈷、鉬）組成，其結(jié)構(gòu)對于催化性能非常關(guān)鍵，包括金屬類型、負(fù)載量、分散度，以及活性相與載體之間的相互作用等。石科院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)表示，加氫催化劑當(dāng)前三個(gè)“老大難”問題，極大地影響了我國煉油行業(yè)技術(shù)進(jìn)步：

一是載體材料擬薄水鋁石質(zhì)量不可控，造成催化劑開發(fā)和生產(chǎn)效率低下；

二是載體孔結(jié)構(gòu)缺乏系列化基礎(chǔ)，催化劑研發(fā)只能“單兵作戰(zhàn)”，不能“舉一反三”，影響開發(fā)效率；

三是傳統(tǒng)活性相結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，催化劑失活快，導(dǎo)致工業(yè)裝置運(yùn)行周期短、效率低。

不同形式的催化劑載體

石科院聯(lián)合4家單位展開攻關(guān)。針對擬薄水鋁石質(zhì)量不可控的問題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了連續(xù)分步中和技術(shù)，首創(chuàng)晶粒穩(wěn)定生成和可控生長的擬薄水鋁石生產(chǎn)工藝。石科院第十五研究室副主任劉鋒表示，“這項(xiàng)生產(chǎn)工藝從源頭上解決了載體材料質(zhì)量不可控的行業(yè)共性難題，原料利用率接近100%，不僅可以實(shí)現(xiàn)孔體積精確閉口管理，還實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品系列化。” 同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出雙峰孔和單峰孔可靈活調(diào)控的系列化載體制備新技術(shù)，解決了載體孔結(jié)構(gòu)缺乏系列化基礎(chǔ)的問題。研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員桑小義表示，“利用這項(xiàng)新技術(shù)，我們形成了‘菜單式’載體制備技術(shù)平臺，支撐了100余種適用不同原料的煉油加氫催化劑開發(fā)，使得催化劑的研發(fā)效率大幅提升1.5倍以上。” 研發(fā)團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了具有“活性緩釋”特性的活性相結(jié)構(gòu)定向調(diào)控技術(shù)，使渣油加氫催化劑穩(wěn)定活性比常規(guī)催化劑提高6.2個(gè)百分點(diǎn)，使用壽命顯著延長。

此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)邊開發(fā)、邊應(yīng)用、邊優(yōu)化，相繼建成5套擬薄水鋁石連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品合格率從50%左右提高到近100%，生產(chǎn)成本大幅降低；廢水排放減少82.8%，二氧化碳排放明顯下降，廢渣實(shí)現(xiàn)近零排放。基于載體新技術(shù)和活性緩釋技術(shù)開發(fā)的新催化劑在國內(nèi)外工業(yè)裝置上成功應(yīng)用近200套次，有力支撐和引領(lǐng)我國加氫催化劑領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展。

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