国产贵金属芳烃饱和催化剂生产不同_省略_度食品级白油技术的开发及工业应用_汪军平

催化剂

石　油　炼　制　与　化　工

ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ　ＡＮＤ　ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＳ

２０１２年３月　

第４３卷第３期

收稿日期：２０１１－０８－０２；修改稿收到日期：２０１１－１０－１８。

作者简介：汪军平，工程师，１９９８年毕业于西南石油学院化学

工程系，获得工学学士学位。主要从事石油加工工艺研究

工作。

通讯联系人：汪军平，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｐｋｙ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ。国产贵金属芳烃饱和催化剂生产不同黏度食品级

白油技术的开发及工业应用

汪军平，刘新果，刘彩虹，宁德臣

（中国石油克拉玛依石化公司炼油化工研究院，新疆克拉玛依８３４０００）

摘　要：中国石油克拉玛依石化公司的５０ｋｔ?ａ白油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院开发的贵

金属白油加氢催化剂，在反应压力１７．５ＭＰａ、反应温度２１６～２３７℃、空速０．３ｈ－１条件下，以克拉玛依石化公司润滑油高压加氢装置生产的润滑油基础油为原料，生产的低黏度产品质量符合国家标准ＧＢ　４８５３—１９９４的规格要求，高黏度产品符合企业自定的食品级白油研制指标。

关键词：食品级白油　紫外吸光度　易碳化物　芳烃饱和

白油为特种石化产品，为无色透明、无味、不发荧光的液体，广泛应用于日化行业、药品生产、食品加工、纤维和纺织、聚苯乙烯树脂、石油化学工业、塑料和橡胶加工、皮革加工、仪表和电力、农业等领域［１－２］。早年国内生产白油采用的磺化法，因产品收率低、污染环境等缺点已逐步被淘汰。加氢精制法工艺简单，产品质量好、收率高，自２０世纪８０年代在国内应用以来，已占据国内市场主导地位。我国白油分为工业级、化妆品级、食品（医药）级。近年来，随着食品工业、医药、石化、化纤和轻纺工业的发展，化妆品的不断更新换代以及人们生活水平的提高，对白油的质量要求越来越高，对化妆品级和食品级白油的需求量迅速增长。

从当前我国白油市场产品质量看，符合化妆品级、食品级的白油数量较少，黏度牌号不齐，生产的化妆品级、食品级白油的４０℃运动黏度大多在４６ｍｍ２?ｓ以下，４０℃运动黏度大于４６ｍｍ２?ｓ的很少，由于食品级白油需超级的精制深度，在实际制造工艺中难以对重质的馏分实施，４０℃运动黏度大于４６ｍｍ２?ｓ的食品级白油产品开发很困难，难以满足日益发展的白油市场需求。中国石油克拉玛依石化公司（简称克石化）润滑油高压加氢装置生产的润滑油基础油饱和烃含量高，硫、氮等杂质含量低，颜色水白，是生产中、高黏度食品级白油的理想原料。为此，克石化研究院采用中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发的贵金属芳烃饱和催化剂进行了低、中、高黏度食品

级白油的研究开发，这对丰富和完善克石化白油产品品种、提高经济效益和拓宽市场具有非常重要的意义。

１　实　验

１．１　实验装置及原料

实验采用２００ｍＬ高压固定床加氢装置。氢气为电解制氢装置生产的电解氢，氢纯度达９９．９９％。原料油为克石化润滑油高压加氢装置生产的３种润滑油基础油，性质见表１。

表１　原料油性质

项　目１号原料２号原料３号原料运动黏度（４０℃）?（ｍｍ２·ｓ－１）９．８３２　４６．９４　１６２．４闪点（开口）?℃１６０．０　２０３．０　２２１．０颜色?赛氏号＋３０＋３０＋３０

密度（２０℃）?（ｋｇ·ｍ－３）８９０．６　８９３．８　９００．５ｗ（硫）?（μｇ·ｇ－１）＜１．０＜１．０＜１．０ｗ（氮）?（μｇ·ｇ－１）＜１．０＜１．０＜１．０易碳化物未通过未通过未通过组成（ｗ），％

　饱和烃９６．１８　９６．７８　９５．６２　芳烃３．８２　３．２２　４．３８

第３期汪军平，等．国产贵金属芳烃饱和催化剂生产不同黏度食品级白油技术的开发及工业应用

从表１可以看出，３种原料油的芳烃质量分数为３．２２％～４．３８％，饱和烃质量分数都在９５％以上。色度达到＋３０赛氏号，硫、氮质量分数都小于１．０μｇ?ｇ。

１．２　催化剂

催化剂为石科院研制的贵金属白油加氢专用催化剂。该催化剂采用具有很高芳烃饱和性能的贵金属作为活性组分，通过特殊处理方法将金属组分高度分散在催化剂载体上。催化剂的物化性质见表２。

表２

催化剂的物化性质

１．３　试验结果

由于克石化高压加氢装置生产的部分润滑油产品运动黏度超过现行国家标准ＧＢ　４８５３—１９９４《食品级白油标准》，因此克石化参照国家标准自定了中、高黏度食品级白油研制指标，即开发的油品除黏度级别外，其余表征食品级白油的关键指标（易碳化合物、紫外吸光度等）必须满足国家标准ＧＢ　４８５３—１９９４食品级白油的要求。

加氢生成油芳烃含量极低，一般测量芳烃含量的方法误差较大，故除采用常规分析方法外，还采用ＳＨ?Ｔ　０４１５—１９９２方法检测产品的紫外吸光度。ＳＨ?Ｔ　０４１５—１９９２方法附录Ａ中测定白油产品的紫外吸光度是以紫外吸光度来定量表示油中所含芳烃物质的多少，此方法适合测量芳烃含量极低的油品，以紫外吸光度作为芳烃的定量表征，相对应的紫外吸光度数值越小，表明芳烃含量越低。紫外吸光度分析使用ＰＥＲＫＩＮ　ＥＬＭＥＲＬＡＭＢＤＡ　１６型紫外分析仪，直接法，光池长度１ｃｍ。具体试验条件和试验结果见表３。

从表３可知，以３种高压加氢装置润滑油基础油为原料，该贵金属催化剂可以生产出合格的食品级白油产品。其中２号产品的紫外吸光度（ＳＨ?Ｔ　０４１５—１９９２）还达到了德国药典标准［３］。

表３　加氢生成油性质

项　目１号产品２号产品３号产品白油标准试验条件

　温度?℃２３０　２４０　２５０

　压力?ＭＰａ　１

５．０　１５．０　１５．０

　体积空速?ｈ－１　０．５　０．５　０．５

　氢油体积比５００∶１　５００∶１　５００∶１

运动黏度（４０℃）?

　（ｍｍ２·ｓ－１）９．８４７　４５．０３　

１２０．５

闪点（开口）?℃

１６５　２０６　２２０

颜色?赛氏号

＞＋３０＞＋３０＞＋３０＋３０密度（２０℃）?（ｋｇ·ｍ－３）８８９．５　８

９１．４　８９５．２

水溶性酸或碱无无无无

机械杂质，％００００

ｗ（水），

％００００

金属含量（ｗ）?（μｇ·ｇ－１）

　砷＜１＜１

＜１　１

　铅＜１＜１＜１　１

　重金属＜１０＜１０

＜１０１０

易碳化物通过通过通过通过

固态石蜡通过通过通过通过

紫外吸光度

　（２６０～４２０ｎｍ）１）＜０．１＜０．１＜０．１０．１紫外吸光度２）

　２７５ｎｍ　１．５１　１．２０　１．３５１．６　２９５ｎｍ　０．２０　０．２０　０．４１０．２　３００ｎｍ　０．２１　０．１５　０．４２０．１５

１）紫外吸光度为国家标准，试验方法为ＧＢ　１１０８１—１９８９。

２）紫外吸光度的标准为德国药典ＤＡＢ－８，试验方法为ＳＨ?Ｔ０４１５—１９９２。

２　工业应用

克石化５０ｋｔ?ａ白油加氢装置由中国石化工程建设公司设计。装置以克石化润滑油高压加氢装置生产的润滑油基础油为原料，生产各黏度等级的食品级白油。

２．１　催化剂装填

白油加氢装置共有２个反应器，串联使用，催化剂装填采用常规装填的方法，具体装填量见表４。

表４　催化剂装填情况

项　目

第一反应器第二反应器

装填高度?ｍｍ装填量?ｋｇ装填高度?ｍｍ装填量?ｋｇ瓷球２００　１５０　２００　２００催化剂１１　０００　５　０００　１２　１００　５　０００瓷球５５０　５００　５５０　５００２．２　工业生产

装置于２００８年４月１３日开工，首先以润滑油

５

２

石　油　炼　制　与　化　工２０１２年第４３卷

高压加氢装置生产的轻质润滑油基础油为原料，后更换为中质润滑油基础油，产品全部合格。在白油加氢装置平稳运转２年中，对不同时期白油产品进

行跟踪分析，工业装置原料性质见表５，操作条件见表６，白油产品分析结果见表７

。从表５可以看出，几种原料油的色度达到＋３０

表５　工业原料性质

项　目

１０号原料１５号原料２６号原料８０号原料１００号原料运动黏度（４０℃）?

（ｍｍ２·ｓ－１）１０．１２　１５．２８　２５．３８　８０．２５　１０２．７闪点（开口）?℃１６８　１７０　１８７　２０３　２１５颜色?

赛氏号＋３０＋３０＋３０＋３０＋３０密度（２０℃）?（ｋｇ·ｍ－３）８６７．２　８７９．５　８８０．１　８８１．２　８８３．５折射率（２０℃）

１．４７３　９　１．４８１　５　１．４８２　３　１．４８３　３　１．４８２　６ｗ（硫）?（μｇ·ｇ－１）＜１．０＜１．０＜１．０＜１．０＜１．０ｗ（氮）?（μ

ｇ·ｇ－１）＜１．０＜１．０＜１．０＜１．０＜１．０易碳化物未通过

未通过

组成（ｗ），％　饱和烃９９．６２　９９．６６　９９．７８　９９．５３　９９．６２　芳烃

０．３８　

０．３４　

０．２２　

０．４７　

０．３８

表６　工业装置操作条件

项　目轻质原料

重质原料

设计值实际值设计值实际值氢分压?ＭＰａ　

１５．０　１７．５　１５．０　１７．５体积空速?

ｈ－１　０．４　

０．３　

０．４　

０．３

温度?℃　初期２３０　２１６１）

２４０　２１９１）

　末期２８０　２３５

２）２８０　

２３７

２）氢油体积比

５００∶１　

６００∶１　５００∶１　７

３０∶１１

）装置初始反应温度。２

）装置运转２年反应温度。赛氏号，硫、氮质量分数都小于１．０μｇ?ｇ

，芳烃质量分数都在０．５％以下，饱和烃质量分数都在９９．５％以上。工业生产原料与实验室评价原料相比，前者较后者的芳烃含量更低。

从表６可以看出，氢分压和氢油体积比高于设计值，体积空速和温度均低于设计值。从表３与表６可知，工业装置反应温度较实验室低１０～３０℃，

空速低０．２ｈ－１

，反应压力高２．５ＭＰａ

。从表５和表７可以看出：几种原料油经过加氢后，

黏度和闪点几乎没有变化，产品易炭化物分析全表７　工业产品性质

项　目

１０号产品１５号产品２６号产品８０号产品１００号产品白油标准

运动黏度（４０℃）?

（ｍｍ２·ｓ－１）１０．１５　１５．２０　２５．５５　８１．００　１０３．１闪点（开口）?℃１６６　１７５　１９０　２１０　２１５颜色?

赛氏号＞＋３０＞＋３０＞＋３０＞＋３０＞＋３

０＋３０密度（２０℃）?（ｋｇ·ｍ－３）８６７．１　８７９．５　８８０．１　８８１．１　８８３．４水溶性酸或碱无无无无无无机械杂质，％００００００ｗ（水），％

０

金属含量（ｗ）?（μ

ｇ·ｇ－１）　砷＜１＜１＜１＜１＜１

　１　铅＜１＜１＜１＜１＜１

　１　重金属＜１０＜１０＜１０＜１０＜１

０１０易碳化物通过通过通过通过通过通过固态石蜡

通过通过通过通过通过通过紫外吸光度（２６０～４２０ｎｍ）

１）＜０．１＜０．１＜０．１＜０．１＜０．

１０．１

紫外吸光度２）　２７５ｎｍ　０．２１　０．２５　０．２５　０．６０　０．６

２１．６　２９５ｎｍ　０．０２　０．０３　０．０５　０．１３　０．１

２０．２　３００ｎｍ　

０．０１　

０．０３　

０．０５　

０．１３　

０．１

２

０．１５

１）紫外吸光度为国家标准，试验方法为ＧＢ　１１０８１—１９８９。２）紫外吸光度的标准为德国药典ＤＡＢ－８，试验方法为ＳＨ?Ｔ　

０４１５—１９９２。６２

第３期汪军平，等．国产贵金属芳烃饱和催化剂生产不同黏度食品级白油技术的开发及工业应用部通过，产品的２７５ｎｍ紫外吸光度在０．２１～０．６２

之间，２９５ｎｍ紫外吸光度在０．０２～０．１３之间，３００ｎｍ紫外吸光度在０．０１～０．１３之间。以克石化润滑油高压加氢装置生产的润滑油基础油为原料，经过白油加氢装置，生产出１０号、１５号、２６号、３６号、８０号和１００号食品级白油，

低黏度产品质量符合国家标准ＧＢ　４８５３—１９９４的规格要求，中黏度产品质量符合企业自定标准要求，并且全部达到德国药典标准。

从工业化食品级白油产品与实验室对比来看，前者性质优于后者。这主要有两点原因，首先是工业生产的原料芳烃含量更低，其次是工业装置反应温度较实验室低１０～３０℃，空速低

０．２ｈ－１

，反应压力高２．５ＭＰａ，符合芳烃加氢热力学因素。

从操作运行统计结果看，装置的反应温度一直较低，

装置从开工到运转２年后反应温度提高不到２０℃，各种黏度的产品质量全部合格，生产方案切换方便，装置工艺合理，操作灵活，催化剂性能较好，

具有良好的活性和稳定性。３　结　论

（１

）工业应用结果表明：采用国产贵金属芳烃饱和催化剂，

可以以不同黏度的润滑油基础油为原料，生产出１０号、１５号、２６号、３６号、８０号和１００号食品级白油，产品质量符合国家标准ＧＢ　

４８５３—１９９４的规格要求，并且达到德国药典标准。与实验室小试产品相比，

性能更优。（２

）工业生产原料与实验室评价原料相比，在黏度级别相近时，前者较后者的芳烃含量更低；工业装置反应温度较实验室低１０～３０℃，

空速低０．２ｈ－１

，反应压力高２．５ＭＰａ。（３）２年多的工业运转结果表明，

该白油加氢工艺技术可靠，催化剂性能较好，活性稳定。

参考文献

［１］　高金钟，

崔保命，秦红兵，等．两段加氢法生产高黏度食品级白油的技术［Ｊ］．山西化工，２００１，２１（１）：４０－

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采用加氢－微酸磺化工艺制取高级化妆品白油［Ｊ］．润滑油，２００４，１９（４）：２０－

２４ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　ＡＮＤ　ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　ＯＦ　ＤＯＭＥＳＴＩＣ　ＮＯＢＬＥＭＥＴＡＬ　ＡＲＯＭＡＴＩＣＳ　ＳＡＴＵＲＡＴＩＯＮ　ＣＡＴＡＬＹＳＴ　ＦＯＲ　ＶＡＲＩＯＵＳ　

ＶＩＳＣＯＳＩＴＩＥＳＦＯＯＤ　ＧＲＡＤＥ　ＷＨＩＴＥ　ＯＩＬ　

ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷａｎｇ　Ｊｕｎｐｉｎｇ，Ｌｉｕ　Ｘｉｎｇｕｏ，Ｌｉｕ　Ｃａｉｈｏｎｇ，Ｎｉｎｇ　

Ｄｅｃｈｅｎ（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ　Ｋａｒａｍｙ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｋａｒａｍｙ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８

３４０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｏｂｌｅ　ｍｅｔａｌ　ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ　ｃａｔａｌｙｓｔ（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓ　ｆｏｏｄ　ｇｒａｄｅ　ｗｈｉｔｅ　ｏｉｌ　ｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎ－ｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｔ　ｔｈｅ　５０ｋｔ?ａ　ｗｈｉｔｅ　ｏｉｌ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｏｆ　Ｋａｒａｍａｙ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ，ｕｓｉｎｇ　ｈｙｄｒｏ－ｇｅｎａｔｅｄ　ｂａｓｅ　ｏｉｌ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｌｕｂｅ　ｏｉｌ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｈｙｄｒｏｇ

ｅｎａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ａｓ　ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ，ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆａ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　１７．５ＭＰａ，ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　２１６—２３７℃ａｎｄ　ａ　ｓｐａｃｅ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　

ｏｆ０．３ｈ－１

，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　

ｆｏｏｄ　ｇｒａｄｅ　ｗｈｉｔｅ　ｏｉｌ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄ－ａｒｄ　ＧＢ　４８５３—１９９４，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ　

ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ＣｏｍｐａｎｙＳｔａｎｄａｒｄ　ｆｏｒ　ｆｏｏｄ　ｇ

ｒａｄｅ　ｗｈｉｔｅ　ｏｉｌ．Ｋｅｙ　

Ｗｏｒｄｓ：ｆｏｏｄ　ｇｒａｄｅ　ｗｈｉｔｅ　ｏｉｌ；ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ；ｃａｒｂｏｎｉｚａｂｌｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ；ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ７

２

纳米催化剂

纳米催化剂进展中国地质大学，材化学院，武汉430000 摘要：简要介绍了纳米催化剂的基本性质、其相对于其他催化剂的优势，并较详细地介绍了纳米催化剂类型、部分应用以及相对应类型催化剂例子的介绍，以及常见的制备方法及其表征手段，最后介绍了部分国内和国外纳米催化剂的应用，并对其发展方向进行一定的预测。关键词：纳米催化剂应用制备催化活性进展近年来, 纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域, 其中最典型的实例就是纳米催化剂(nanocatalysts—NCs)的出现及与其相关研究的蓬勃发展。NCs具有比表面积大、表面活性高等特点, 显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性；此外, NCs还表现出优良的电催化、磁催化等性能,已被广泛地应用于石油、化工、能源、涂料、生物以及环境保护等许多领域。本文主要就近年来NCs 的研究进展进行了综述。 1.纳米催化剂的性质 1.1表面效应通常所用的参数是颗粒尺寸、比表面积、孔径尺寸及其分布等，有研究表明，当微粒粒径由10nm减小到1nm时, 表面原子数将从20%增加到90%。这不仅使得表面原子的配位数严重不足、出现不饱和键以及表面缺陷增加, 同时还会引起表面张力增大, 使表面原子稳定性降低, 极易结合其它原子来降低表面张力。此外,Perez等认为NCs的表面效应取决于其特殊的16种表面位置, 这些位置对外来吸附质的作用不同, 从而产生不同的吸附态, 显示出不同的催化活性。 1.2体积效应体积效应是指当纳米颗粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或比其更小时, 晶态材料周期性的边界条件被破坏, 非晶态纳米颗粒的表面附近原子密度减小, 使得其在光、电、声、力、热、磁、内压、化学活性和催化活性等方面都较普通颗粒相发生很大变化,如纳米级胶态金属的催化速率就比常规金属的催化速率提高了100倍。 1.3量子尺寸效应当纳米颗粒尺寸下降到一定值时, 费米能级附近的电子能级将由准连续态分裂为分立能级, 此时处于分立能级中的电子的波动性可使纳米颗粒具有较突出的光学非线性、特异催化

贵金属催化剂基础知识

贵金属催化剂基础知识 2016-04-17 13:02来源：内江洛伯材料科技有限公司作者：研发部各种贵金属催化剂贵金属催化剂已经有很长的历史了，它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代，以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年，铂网催化剂用于氨氧化制硝酸；1937年Ag/Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷；1949年，Pt/Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油；1959年，PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛；到上世纪60年代末，又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起，汽车排气净化用贵金属催化剂（以铂为主，辅以钯、铑）大量推广应用，并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst，它主要是以铂族金属（Platinum Group Metal ）为主的铂（Pt）、钯（Pd）、钌（Ru）、铑（Rh）、铱（Ir）、锇（Os）等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其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。按催化剂的主要活性金属分类，常用的有：铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性，在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中，贵金属均是优良的催化剂。在环保领域贵金属催化剂被广泛应用于汽车尾气净化、有机物催化燃烧、CO、NO氧化等。在新能源方面，贵金属催化剂是新型燃料电池开发中最关键的部分。在电子、化工等领域贵金属催化剂被用于气体净化、提纯。催化技术是当今高新技术之一，也是能产生巨大经济效益和社会效益的技术。发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自催化剂和催化反应。化工产品生产过程中85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。据分析表明，世界上70%的铑、40%的铂和50%的钯都应用于催化剂的制备。

贵金属催化剂的应用说明及历史

贵金属催化剂的应用说明及历史贵金属催化剂已经有很长的历史了，它的工业应用可以追溯到19世纪的70年代，以铂为催化剂的接触法制造硫酸的工业。1913年，铂网催化剂用于氨氧化制硝酸；1937年Ag／Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷；1949年，Pt／Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油；1959年，PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛；到上世纪60年代末，又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从上世纪70年代起，汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主，辅以钯、铑)大量推广应用，并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。贵金属催化剂的英文名称是precious metal catalyst，它主要是以铂族金属（Platinum Group Metal ）为主的铂（Pt）、钯（Pd）、钌（Ru）、铑（Rh）、铱（Ir）、锇（Os）等为催化活性组分的载体类非均相催化剂和铂族金属无机化合物或有机金属配合物组成的各类均相催化剂。铂族金属由于其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。按催化反应类别，贵金属催化剂可分为均相催化用和非均相催化用两大类。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物)，如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑、三苯膦羰基铑、碘化铑等。非均相催化用催化剂为不溶性固体物，其主要形态为金属丝网态和多孔无机载体负载金属态。金属丝网催化剂(如铂网、铂铑合金网等)的应用范围及用量有限。绝大多数非均相催化剂为载体负载贵金属型，如Pt／A12O3、Pd／C、Rh／SiO2、Pt-Pd／Al2O3、Pt-Rh／Al2O3等。在全部催化反应过程中，多相催化反应占80％～90％。按载体的形状，负载型催化剂又可分为微粒状、球状、柱状及蜂窝状。按催化剂的主要活性金属分类，常用的有：铂催化剂、钯催化剂和铑催化剂、钌催化剂等。贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在石油、化工、医药、农药、食品、环保、能源、电子等领域中占有极其重要的地位。在石油和化学工业中的氢化还原、氧化脱氢、催化重整、氢化裂解、加氢脱硫、还原胺化、调聚、偶联、歧化、扩环、环化、羰基化、甲酰化、脱氯以及不对称合成等反应中，贵金属均是优良的催化剂。在环保领域贵金属催化

纳米金催化剂及其应用

纳米金催化剂及其应用一．纳米金催化剂的发展早在1972年，Bond在一篇综述中就指出，第Ⅷ族金属，特别是钯、铂的催化活性都要远高于金的催化活性。金属催化剂主要使用第Ⅷ和ⅠB族的12个金属。用得最多的是3d金属元素Fe、Co、Ni、Cu，4d金属元素R h、Pd、Ag，以及5d金属元素Pt。因此在选用催化剂活性组分的时候，很少在第一时间考虑使用金。1985年Schwank的综述中则这样的评价金的催化剂性：尽管本身不具有反应活性，但金的存在，能够影响第Ⅷ族金属的活性和选择性。而到1999和2000年，Bond和Thompson就金的催化行为相继发表综述性的文章。这足以证明，金已经被作为一种具有优异催化性能的金属元素来使用。特别是在一些多相或者均相反应中，金的催化活性和选择性引起了人们的广泛注意。而这个有无到有、到丰富的过程，仅仅花了15年。在这15年的时间里，大量的研究工作彻底改变了改变了人们对金催化惰性本质的看法。 20世纪80年代中期，关于金催化剂的研究，相继出现了两个突破性进展。1985年发现，英国威尔士大学的Hutching教授，发现纳米金催化剂是催化乙炔氧氯化反应最好的催化剂：1987年，日本学士春田正毅博士发现，负载型纳米催化剂具有低温催化CO的功能。这些研究工作，在当时并没有引起高度重视，但是自从进入20世纪90年代，越来越多的人意识到将纳米金负载在氧化物载体上所产生的新的多相催化行为，对丰富催化剂的制备科学以及催化理论将产生重要影响。 20世纪90年代中期，有关纳米金的研究引起一些国家的注意。在日本美国英国以及意大利等发达国家，集中了相当的人力物力展开此方面的科学研究。有关纳米金方面的研究论文如雨后春笋般见诸各期期刊。关于金催化剂的研究呈现出不断深入逐步扩展的局面。目前，以纳米金作为主题的国际性催化会议，已经举办了三次，也进一步说明，学术界以及产业部门对金的催化作用给予极大的关注，并预示着金催化剂具有不断增长更广泛的应用前景。与此同时，我国在此方面的研究也逐步展开。二．纳米金催化剂的性质 1.金的物理化学性质在自然界中，金只以一种稳定的非放射性的同位素形式存在。在任何温度下，空气和氧气对金都不起氧化作用。在所有金属元素中，货币金属属于非稳定的一类，它们的稳定性按电离能力排列为金>铜>银。由于离子半径大，铜银金的金属晶体构型为立方面心晶格，具有熔点沸点高的特点。单组分金属得到的催化剂耐热性差，对使用温度的要求比较苛刻，因此，在工业上为了防止催化剂的失活，要求一定要有适当的助催化剂或载体。金的熔点汽化热比银要大，较接近铜，这说明金原子之间的键强较强。精确测量表明，金原子金属半径比银稍小。金的电负荷性非常高，只比硫和碘稍稍电正性一点，其亲电子性比氧还强。事实上，金可以一-1价的稳定氧化态存在。另外，进容易于铜铝钛等形成一定组合的合金。在所有元素中，金的收缩率最大，其半径比没有相对论影响的情况下收缩了15%。金的物理化学性质，可能与其特殊的6s价的电子的半径有关。由于6s价的电子的束缚能被加强，因此导致金很高的电负性和化学惰性。 2.金的催化特性金的第一电离能力很大，很难失去电子，因此金与表面分子之间的互相作用力通常是很弱的。在低于200℃的温度下，在单晶金的表面，连极具反应活性的分子，如氢氧等，都不易吸附。由于分子在催化剂表面的吸附是催化反应的先决条件，因此可以认为单质金对氢化反应和氧化反应不具有很好的活性。金不具有很好的催化活性，事实上，金催化剂具有催化活性的前提是制备得到高分散的纳米级的金粒子。 3.纳米金粒子的吸附作用传统方法制备的负载型金催化剂，活性较差，主要是因为它不像其它贵金属催化剂一样高分散。而现在制备得到的粒径在3mm-10mm的纳米催化剂，则显示了特别的优异的催化活性。纳米粒子是指粒子尺寸为纳米数量级的超细粒子，它的尺寸大于原子簇，小于普通的粒子。纳米粒子是由有限数量的原子或分子组成的，是保持原来物质化学性质并处于亚稳态的原子团或分子团。纳米粒子的表面原子所处的的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同，存在许多悬空键，具有不饱和的性质，因而极易与其它原子相结合，所以，具有很高的化学活性，同时也容易吸附其它原子发生化学反应。这种表面原子的活性，不但引起纳米粒子表面构型的变化，同时，任何发生在表面的化学反应，都会因为纳米粒子的存在而表现不同。随着粒径的减小，金催化剂表面的化学吸附及反应活性相比块体金出现了明显变化：①表面原子的比

碳封装非贵金属催化剂及其电催化特性

第十七次全国电化学大会1碳封装非贵金属催化剂及其电催化特性邓德会*，包信和* （中科院大连化学物理研究所，辽宁，大连，116023,E-mail:dhdeng@https://www.360docs.net/doc/a010379330.html,;xhbao@https://www.360docs.net/doc/a010379330.html, ）贵金属替代催化剂已成为电催化中一个重要的研究热点。然而，目前制约非贵金属电催化剂应用的一个最大问题就是催化剂的不稳定性。尤其是在过电位或强酸、强碱等苛刻环境下，非贵金属容易被过度氧化而腐蚀掉，如在质子交换膜燃料电池中，非贵金属如铁或钴基催化剂在电池工作的酸性环境下将会被迅速溶蚀，从而使电池很快失去催化活性。因此如何设计具有高活性且持续稳定的非贵金属催化剂成为电催化领域一个极具挑战的研究课题。我们利用豆荚状碳纳米管封装的金属铁催化剂（Pod-Fe ）作为模型，发现碳层封装的金属铁能够在酸性条件下有效地催化质子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应，由于有了碳层的保护，避免了酸性介质对金属铁的腐蚀，而催化活性来自于“穿过”（Penetrating through ）碳管管壁的金属d 电子。在此基础上，我们发现通过减少金属周围的碳层厚度或增加碳层上杂原子如氮原子的数目可以有效促进金属上的电子转移，进一步降低了碳层表面的功函并显著增强了碳层表面的氧还原活性。该类催化剂在质子交换膜燃料电池和电解水制氢上表现出了优异的催化活性和稳定性。由该工作发展出来的为催化剂“穿铠甲”（Chainmail for catalyst ）的概念为未来对在苛刻条件下运行的非贵金属催化剂的设计和制备提供了新的研究思路。 a b c d Fig.1a-b)TEM images of Pod-Fe;c)PEMFC durability test of these catalysts in presence of 10ppm SO 2 in air;d)A schematic representation of the ORR process at the surface of Fe 4@SWNT model. 本研究为国家自然科学基金（No.21303191）和中科院大连化物所百人计划共同资助项目。参考文献： 1. Dehui Deng,Liang Yu,Xiaoqi Chen,Guoxiong Wang,Li Jin,Xiulian Pan,Jiao Deng,Gongquan Sun,and Xinhe Bao,Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,371–375(Highlighted on C&E news,90(2012)17).2. Lidong Wu,Dehui Deng,Xianbo Lu,and Jiping Chen,Biosensors and Bioelectronics ,2012,35,193–1993. Dehui Deng,Liang Yu,Xiulian Pan,Shuang Wang,Xiaoqi Chen,P.Hu,Lixian Sun,and Xinhe Bao,Chemical Communications ,2011,47,10016–10018.4. Dehui Deng,Xiulian Pan,Liang Yu,Yi Cui,Yeping Jiang,Jing Qi,Wei-Xue Li,Qiang Fu,Xucun Ma,Qikun Xue,Gongquan Sun,and Xinhe Bao,Chemistry of Materials ,2011,23,1188–1193(Most Read Articles for Q12011).5.Dehui Deng,Xiulian Pan,Hui Zhang,Qiang Fu,Dali Tan,and Xinhe Bao,Advanced Materials ,2010,22,2168-2171(Most accessed articles in Apr.2010). Non-Precious Metal Encap Encaps s u la lated ted in Carbon as Catalyst Catalysts s for Electrocatalysis Dehui Deng,Xinhe Bao (Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian,Liaoning,116023E-mail: dhdeng@https://www.360docs.net/doc/a010379330.html,;xhbao@https://www.360docs.net/doc/a010379330.html, )

纳米催化剂及其应用(可编辑修改word版)

纳米催化剂及其应用四川农业大学化学系应用化学201401 徐静20142672 摘要：近年来，纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域，其中最典型的实例就是纳米催化剂(nanocatalysts——NCS)的出现及与其相关研究的蓬勃发展。纳米材料具有独特的晶体结构及表面特性,其催化活性和选择性大大高于传统催化剂,目前已经被国内外作为第 4 代催化剂进行研究和开发。本文简要介绍了纳米催化剂的基本性质、独特的催化活性等；并较详细地介绍了纳米催化剂分类以及常见的制备方法；最后对其研究动态进行了分析，预测了其可能的发展方向。关键词：纳米催化剂材料制备催化活性应用 Nano - catalyst and its application Abstract: In recent years, the development of nano-science and technology has been widely penetrated into the field of catalysis research. The most typical example is the emergence of nanocatalysts (NCS) and the flourishing of related research. Nanomaterials have unique crystal structure and surface characteristics, and their catalytic activity and selectivity are much higher than those of traditional catalysts. At present, they have been researched and developed as the 4th generation catalyst at home and abroad. In this paper, the basic properties of nanocatalysts and their unique catalytic activity are briefly introduced. The classification of nanocatalysts and their preparation methods are introduced in detail. At the end of this paper, the research trends are analyzed and the possible development trends are predicted. Key words: nanocatalyst material preparation catalytic activity application 催化剂又称触媒，其主要作用是降低化学反应的活化能，加速反应速率，因此被广泛应用于炼油、化工、制药、环保等行业。催化剂的技术进展是推动这些行业发展的最有效的动力之一。一种新型催化材料或新型催化剂工业的问世，往往引发革命性的工业变革，并伴随产生巨大的社会和经济效益。1913 年，

催化剂的制备及贵金属催化剂的回收

论文题目：催化剂的制备及贵金属催化剂的回收课程名称：石油化工专业名称：应用化学学号：1109341009 姓名：成绩： 2014年3月29日

催化剂的制备及回收摘要：在工业领域，催化剂是一种重要的化学制品，不但能够促进化学反应的发生，还能控制化学反应的速率，在工业领域有着重要的应用。对于有些化学反应来讲，如果没有催化剂的介入，将无法正常实现。然而，在参与反应后很多催化剂很难回收利用或已经中毒。关键词：催化剂；回收技术；贵金属；催化剂中毒 Preparation Of Catalysts And Recycling Abstract：In industry, the catalyst is an important chemical products, not only to promote the chemical reaction, but also to control the chemical reaction rate, in the industrial field has important applications. For some chemical reactions in terms of, if not the catalyst intervention will not work properly achieved. However, after involved in the reaction a lot of catalyst is difficult to recycle or have been poisoned. Keywords: Catalyst; recycling technology; precious metals; catalyst poisoning 引言催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现。100多年前，贝采里乌斯偶然发现，白金粉末可以加快酒精和空气中的氧气发生化学反应，生成了醋酸。后来，人们把这一作用叫做触媒作用或催化作用，希腊语的意思是“解去束缚”。后来，经过科学家们的不断研究和总结，将催化剂普遍定义[1]为--催化剂是一种能够改变一个化学反应的速度，却不能改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显的消耗的化学物质。 1 催化剂的主要分类催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂；按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂， 1.1 均相催化剂催化剂和反应物同处于一相，没有相界存在而进行的反应，称为均相催化作

贵金属催化剂及新材料大显身手

贵金属催化剂及新材料大显身手铂族金属具有优良的催化活性，较高的选择性、较长的使用寿命和可回收再生等优点，其研究和开发对工业和社会发展意义重大，今后许多领域必将是铂催化剂大显身手的时代。化学及石油化工用催化剂。80%以上的化学反应与催化有关，铂族金属催化剂在其中占有重要地位。如硝酸工业氨氧化用铂铑，或有铂钯铑催化网，70年来一直是硝酸工业核心。几乎年有的精细化工与贵金属催化剂有关使用载体催化剂，并向均相多功能催化剂方向发展。提高汽车油辛烷值的石油重整，一直离不开铂及铂及铂等基催化剂，另外，裂化、另氢等催化剂也多以铂或钯为基。一碳化学用催化剂、一碳化学指以煤及燃气，即甲烷、一氧化碳、甲醇等分子内含一个碳原子的物质为原料，制备各种化学制品和新兴工业领域。这方面最前途的是铂族金属配合物或金属化物催化剂。废气净化用催化剂，主要是汽车废气的处理，目前的发展趋势是：薄壁蜂窝和三元催化系统；采用氧传感器、电子计算机空燃比反馈控制系统，可以同时消除废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物；同时求降代催化剂中铂族金属含量。某些粒小于1m的贵金属，其导电性、光学活性。、低温磁化率、比热、核磁张弛等方面出现能级断续性的异常现象，而且表面活性增大，着火点下降。可应用于催化剂、传感器、低温烧结、导电浆料、太阳能吸引膜、稀释冷冻绝热材料等方面。

将镀金的金属纤维和金属粉末混入高分子材料，如橡胶，制成各向导电性橡胶可用于发光二极管、液晶元件、混合集成电中中。用铂族金属有化合物使聚乙炔、石墨层间化合物导电化也可制面导电率与银铜相匹敌的导电性高分子材料。目前研究的贵金属非晶态合金有铂、金、钯、铑、铱有合金系。主要用途是催化剂、磁电机材料、电极材料、储氢材料、高强度材料、焊料等。在钛中加入0.2%的钯，大大地提高了钛的抗腐蚀能力。在不锈钢中加入0.1 ~ 3%的铂，使不锈钢的腐蚀量减少到原来的1/10。最近提出的耐蚀合金还有：Ti - Ru - W(mO或Ni)系合金。不锈钢表面有0.003 m的钝化膜，因此导电性变差，不能钎焊，限制了在电子工业中的应用。但是只要在不锈钢表面镀0.1~0.5 m厚的金，就有了导电性和钎焊性，从而开辟了在电子工业中的应用。贵金属应用极广，在高新技术的发展中处于重要地位。随着科学技术的发展，其应用领域和用途还会扩大，起越来越重要作用。【关于中国稀有金属网】简称中稀网，https://www.360docs.net/doc/a010379330.html,，中国稀有金属门户网站，品种涵盖锗、铟、镓、硒、碲、锑、铋、钽、铌、铼、钨、钼、锰、钴、铍等稀贵金属，提供稀有金属价格、稀有金属资讯、稀有金属行情、稀有金属商机、稀有金属会议以及行业上下游生态链资讯信息服务。

催化剂的制备及回收

论文题目：催化剂的制备及回收课程名称：石油化工专业名称：应用化学学号：1109341009 姓名：成绩： 2014年3月29日

2019年贵金属催化剂企业发展战略和经营计划

2019年贵金属催化剂企业发展战略和经营计划 2019年4月

目录一、行业发展趋势 (5) 二、公司核心竞争力 (6) 1、技术研发优势 (6) 2、产品性能优势 (6) 3、服务响应优势 (7) 4、产品品牌优势 (7) 5、循环再生优势 (7) 三、公司发展战略 (8) 四、公司经营计划 (8) 五、风险因素 (9) 1、原材料价格波动的风险 (9) 2、市场风险 (10) 3、主要客户相对集中的风险 (10) 4、对供应商存在依赖的风险 (11)

贵金属催化剂的应用几乎涉及到各行各业，是国民经济发展的重要基础。催化剂作为新材料已经被纳入国家发展的重点和支持领域，贵金属催化剂以其优良的活性、选择性及稳定性而倍受重视，广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化、合成等反应，在化工、石油精制、石油化学、医药、环保及新能源等领域起着非常重要的作用，成为最重要的催化剂材料之一。贵金属催化剂作为我国新材料的重要组成部分，是国家大力提倡和鼓励发展的产业，在我国经济发展中的地位非常重要。贵金属催化剂的下游行业主要是汽车尾气净化、石油化工、精细化工、原料药合成、环保化学等行业，作为下游行业重要的支撑性材料，下游行业的蓬勃发展为贵金属催化剂行业高增长奠定基础，特别是汽车尾气净化、燃料电池、精细化工等领域的发展将成为未来贵金属催化剂需求增长的主要动力。我国贵金属催化剂生产企业起步较晚，2000年之前，国内贵金属催化剂基本依靠进口，目前国内贵金属催化剂行业发展处于成长期，技术处于追赶国际催化剂龙头企业的过程中。随着国内企业品牌效应的提升、研发能力的加强和产品质量的提高，及国家相关政策对国有大型石油化工企业使用国产贵金属催化剂的推动和支持，国内的贵金属催化剂产品将实现对国外产品的进口替代。公司主要产品汽车尾气净化催化剂质量稳定、性能良好，得到客户的认可，正逐步替代外资企业产品。我国作为一个贵金属催化剂消费大国，每年产生大量的废弃贵金

纳米催化剂综述

纳米催化剂综述所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术纳米催化剂由于其高效的还原或氧化作用，在催化领域的应用非常广泛，与普通商用催化剂相比，表现出高活性和高选择性等优异的催化性能。在反应中，纳米催化剂的尺寸、形貌、表面性质等对其活性和选择性起到了关键的作用。纳米颗粒由于尺寸小，表面所占的体积分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增加，这就使纳米颗粒具备了作为催化剂的基本条件。随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。纳米催化剂性质 ⒈表面效应描述催化剂表面特性的参数通常包括颗粒尺寸、比表面积、孔径尺寸及其分布等。有研究表明，当微粒粒径由10nm减小到1nm时，表面原子数将从20%增加到90%。这不仅使得表面原子的配位数严重不足、出现不饱和键以及表面缺陷增加[，同时还会引起表面张力增大，使表面原子稳定性降低，极易结合其它原子来降低表面张力。此外，Perez等认为N Cs的表面效应取决于其特殊的16种表面位置，这些位置对外来吸附质的作用不同，从而产生不同的吸附态，显示出不同的催化活性。 ⒉体积效应体积效应是指当纳米颗粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或比其更小时，晶态材料周期性的边界条件被破坏，非晶态纳米颗粒的表面附近原子密度减小，使得其在光、电、声、力、热、磁、内压、化学活性和催化活性等方面都较普通颗粒相发生很大变化，如纳米级胶态金属的催化速率就比常规金属的催化速率提高了100倍。 ⒊量子尺寸效应当纳米颗粒尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级将由准连续态分裂为分立能级，此时处于分立能级中的电子的波动性可使纳米颗粒具有较突出的光学非线性、特异催化活性等性质。量子尺寸效应可直接影响到纳米材料吸收光谱的边界蓝移，同时有明显的禁带变宽现象；这些都使得电子/空穴对具有更高的氧化电位从而可以有效地增强纳米半导体催化剂的光催化效率，应用于石油、化工、能源、涂料、生物以及环境保护等许多领域。催化剂的作用主要可归结为三个方面：一是提高反应速度，增加反应效率；二是决定反应路径，有优良的选择性，如只进行氢化、脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；三是降低反应温度。近年来在纳米催化剂的研究方面已取得一些成果，体现了纳米催化剂的优越性。目前，纳米技术的研究主要向两个方向进行：一是通过新技术减少目前使用的材料如金属氧化物的用量；二是进行新材料的开发目前，关于纳米粒子的催化剂有以下几种，即纳米金属催化剂，主要以贵金属为主，如Pt、Rh、Ag、Pd，非贵金属有Fe、Co、Ni等。第二种以氧化物为载体，把粒径为lnm-10nm的金属粒子分散到这种多孔的衬底上。衬底的种类很多，有氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、沸石等。第三种是WC、γ-Al2O3、γ-Fe2O3等纳米聚合体或者是分散于载体上。纳米催化剂在能源化学方面的一些应用（1）燃煤纳米催化剂我国是一个产煤大国，同时也是一个用煤大国，建国以来，煤炭在我国一次能源消费构成中占75%左右，预计到2050年这一比例仍将高达50%以上。在一个较长的时期内，煤炭仍将是我国能源中最主要的角色。建设资源节约型，环境友

2014年贵金属催化剂行业分析报告

2014年贵金属催化剂行业分析报告 2014年7月

目录一、行业监管体系 (4) 1、主管单位及监管体制 (4) 2、行业协会及监管体制 (5) 3、行业主要法律法规及政策 (6) 二、行业周期性、季节性与区域性特点 (8) 1、周期性特征 (8) 2、区域性特征 (8) 3、季节性特征 (9) 三、影响行业发展的因素 (9) 1、有利因素 (9) （1）产业政策的扶持推动行业发展 (9) （2）国家推行循环经济促进贵金属催化剂循环利用的发展 (10) （3）国产贵金属催化剂逐步替代进口产品的趋势已形成 (10) （4）下游行业的市场需求增长为贵金属催化剂行业高增长奠定基础 (11) 2、不利因素 (11) （1）国内企业的生产研发技术水平相对落后 (11) （2）企业规模普遍较小，资金实力相对偏弱 (12) （3）复合型人才相对匮乏 (12) 四、行业进入壁垒 (13) 1、技术壁垒 (13) 2、市场壁垒 (13) 3、资金壁垒 (14) 4、人才壁垒 (14) 五、行业市场规模 (14)

1、上游产业关系 (14) 2、下游产业关系 (15) 3、行业生命周期 (16) 4、行业市场规模 (17) 六、市场竞争状况 (19) 1、庄信万丰 (20) 2、优美克 (21) 3、贺利氏 (21) 4、贵研铂业 (21)

一、行业监管体系 1、主管单位及监管体制本行业涉及到的政府监管部门包括国家发展和改革委员会、工业和信息化部、国家质量监督检验检疫总局、国家环境保护部等，这些部门按照国家相关规定对不同的环节进行监管。国家发展和改革委员会：拟订并组织实施国民经济和社会发展战略、中长期规划和年度计划，统筹协调经济社会发展。负责制定产业政策，研究该产业的发展方向，并提出相关措施，指引行业的发展方向。承担规划重大建设项目和生产力布局的责任，拟订全社会固定资产投资总规模和投资结构的调控目标、政策及措施，衔接平衡需要安排中央政府投资和涉及重大建设项目的专项规划。工业和信息化部：制定并组织实施工业、通信业的行业规划、计划和产业政策，提出优化产业布局、结构的政策建议，起草相关法律法规草案，制定规章，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业质量管理工作。对于本行业的管理主要包括研究工业发展战略，指导工业行业技术法规和行业标准的拟订，审批、核准国家规划内和年度计划规模内工业固定资产投资项目，监测分析工业运行态势，统计并发布相关信息。国家质量监督检验检疫总局：组织起草有关质量监督检验检疫方面的法律、法规草案，研究拟定质量监督检验检疫工作的方针政策，

2017年贵金属催化剂行业市场分析报告

目录贵金属催化剂是化工新材料发展的基础 (4) 铂钯铑等是最常用的贵金属催化剂 (4) 2021 年全球催化剂规模预计达 220 亿美元以上 (5) 多因素驱动贵金属催化剂行业发展 (5) 催化技术作为一种绿色环保技术，其发展得到国家大力支持 (5) 国产贵金属催化剂正逐步实现进口替代 (6) 贵金属催化剂回收利用开启新的生产渠道 (7) 贵金属催化剂下游应用持续增长 (8) 汽车尾气排放标准升级带动贵金属催化剂需求上升 (8) 燃料电池领域是贵金属催化剂的潜在市场 (11) 庞大的精细化工市场对贵金属催化剂的需求强劲 (13) 国际巨头垄断，国内贵金属催化剂企业处于成长中 (14) 西安凯立（ 834893.OC）:国内技术领先的贵金属催化剂供应商 (15) 公司简介 (15) 公司的竞争优势 (18) 未来的成长性 (18) 凯大催化（ 830974.OC）：均相催化剂行业的领导者 (19) 公司简介 (19) 公司的竞争优势 (22) 未来的成长性 (23) 陕西瑞科（ 430428.OC）：贵金属催化技术整体解决方案供应商 (23) 公司简介 (24) 公司的竞争优势 (26) 未来的成长性 (27) 风险提示 (28)

图表目录图表 1：贵金属催化剂的类型 (4) 图表 2：多项政策助推催化剂产业的发展 (6) 图表 3：2016 年全球铂矿产量为 172 吨 (7) 图表 4：我国汽车保有量逐年提高， 2017 年一季度达到 3 亿辆 (8) 图表 5：国 V 及以上标准的汽车占比仅 10.5% (9) 图表 6：不同排放标准汽车的污染物排放量分担率 (10) 图表 7：燃料电池的主要类型 (12) 图表 8：燃料电池堆的成本构成 (12) 图表 9：我国的精细化工市场规模呈逐年增长趋势 (13) 图表 10：2016 年公司实现营业总收入 3.42 亿元 (15) 图表 11：2016 年公司归母净利润同比增长 31.55% (16) 图表 12：贵金属催化剂销售占公司营收的 76.3% (17) 图表 13：公司产品综合毛利率相对稳定 (17) 图表 14：2016 年公司收入大增，达到 1.73 亿元 (20) 图表 15：2016 年公司归母净利润 449 万元 (20) 图表 16：2016 年汽车尾气净化用催化剂占比大幅提高 (21) 图表 17：2016 年公司产品综合毛利率下降至 8.02% (21) 图表 18：2016 年公司实现营业收入 1.81 亿元 (24) 图表 19：2016 年公司归母净利润同比增长 60.6% (25) 图表 20：公司的销售收入主要来自贵金属催化剂销售 (25) 图表 21：2016 年公司综合毛利率达到 21.69% (26)

贵金属催化剂

贵金属催化剂贵金属催化剂(precious metal catalyst)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。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。简史1831年英国菲利普斯(philips)提出以铂为催化剂的接触法制造硫酸，到1875年该法实现工业化，这是贵金属催化剂的最早工业应用。此后，贵金属催化剂的工业化应用层出不穷。1913年，铂网催化剂用于氨氧化制硝酸；1937年Ag／Al2O3催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷；1949年，Pt／Al2O3催化剂用于石油重整生产高品质汽油；1959年，PdCl2-CuCl2催化剂用于乙烯氧化制乙醛；到本世纪60年代末，又出现了甲醇低压羰基合成醋酸用铑络合物催化剂。从1974年起，汽车排气净化用贵金属催化剂(以铂为主，辅以钯、铑)大量推广应用，并很快发展为用量最大的贵金属催化剂。贵金属催化剂开发应用百余年(1875～1994年)来，其发展势头长盛不衰。新的品种、新的制备方法、新的应用领域不断出现，有关基础理论也在不断完善。随着科学技术的不断进步，贵金属催化剂将会在一些新领域中继续发挥重要作用。当然，由于贵金属资源稀少、价格昂贵，人们也在不断研究开发非贵金属或低含量贵金属催化剂。主要性能指标 (1)活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下，单位时间内所得到的产品数量来表示。(2)选择性。是指催化剂作用的专一性，即在一定条件下，某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。(3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力，通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不仅取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等)，而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外，助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。分类及应用按催化反应类别，贵金属催化剂可分为均相催化用和多相催化用两大类。均相催化用催化剂通常为可溶性化合物(盐或络合物)，如氯化钯、氯化铑、醋酸钯、羰基铑、三苯膦羰基铑等。多相催化用催化剂

电解水制氢中的非贵金属催化剂

电解水制氢中的非贵金属催化剂一、常见非贵金属HER催化剂简介图1常用于构建电催化剂的元素上图展示了常用于构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质，大致将这些元素分为三组：①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂；②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素，主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W)；③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素，主要包括硼(B)、碳(C)、氮(N)、磷(P)、硫(S)和硒(Se)。截至目前，已用上述十二种非贵金属元素合成了几乎所有有效的非贵金属HER催化剂。

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展，为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应，但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性，能够在自然环境中运作，但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶的结构和组成启发，研究人员利用一系列的金属硫化物(Mo(W)S2、FeS2、NiS2、CoS2等)作为高效HER电催化剂，这在非贵金属HER电催化剂领域是一个意义深远的成就。近来，研究人员利用电化学原位XAS谱研究了过渡金属硫化物NiS2在碱性溶液中电催化析氢的活性位点，加深了在碱性条件下过渡金属硫化物HER反应机理的理解，并在此基础上设计出性能优异的电催化剂以用于构筑全分解水装置。图2原位表征技术揭示NiS2电催化析氢的活性位点

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素，硫在第三周期，硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处，也有不同点。类似的是，它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质，这意味着相对于金属硫化物，金属硒化物对HER 也有相似的活性。随着对金属硫化物材料HER活性的研究，各种金属硒化物材料的HER活性也受到了大量关注。另一方面，位于元素周期表不同周期的Se和S有一些区别的特征：①硒的金属性明显的强于硫，表现出更好的导电性；②硒的原子半径比硫大；③硒的电离能小于硫。因此，金属硒化物相比于金属硫化物可能拥有一些独特的活性。 MoSe2是一种优良的非贵金属催化剂，但是块状粉末2H相MoSe2颗粒是宽带隙半导体，电导率偏低，且催化活性中心少，使得HER效率低下。近来，研究人员对其进行氨气热处理改性，通过N掺杂引发MoSe2内部的2H到 1T相转，最终形成2H-1T复合相。1T相的MoSe2具有窄的能带宽度，表现出金属性质，极大改善了催化过程中的电子传输。同时，N引入进一步增加了MoSe2片层边缘位置析氢活性位点。