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分子筛催化剂附加值高,未来发展空间更广阔

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我国催化剂行业进口依赖度高,国产替代空间大催化剂是影响化学反应的重要媒介,分子筛催化剂重要品种之一。约有 90%以上的工业过程涉及催化剂使用,包括 化工、石化、生化、环保等多个领域。按照反应体系相态划分,催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂,其中多相 催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧

分子筛催化剂附加值高,未来发展空间更广阔

我国催化剂行业进口依赖度高,国产替代空间大催化剂是影响化学反应的重要媒介,分子筛催化剂重要品种之一。约有 90%以上的工业过程涉及催化剂使用,包括 化工、石化、生化、环保等多个领域。按照反应体系相态划分,催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂,其中多相 催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧

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我国催化剂行业进口依赖度高,国产替代空间大



催化剂是影响化学反应的重要媒介,分子筛催化剂重要品种之一。约有 90%以上的工业过程涉及催化剂使用,包括 化工、石化、生化、环保等多个领域。按照反应体系相态划分,催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂,其中多相 催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化 剂、纳米催化剂等。大部分催化剂由活性组分、承载活性组分的载体以及提高催化性能的助催化剂组成,一种成功的 商业化的催化剂产品需要经历大量的试验筛选,涉及金属、化合物、促进剂、载体等,并且商业化成功的催化剂产品 作为企业或科研机构的核心“know-how”,部分催化剂产品存在垄断现象。


催化剂在下游行业中作用关键且成本占比较低,属于高附加值产品。典型煤制烯烃项目或外购甲醇制烯烃项目中,催 化剂相关化学品占生产成本的比重仅为 4%~8%,下游生产企业更加注重催化剂性能,对产品价格接受度高。催化剂 性能目标包括其反应活性、收率、稳定性和使用寿命等,并且随着人们对生态环境和健康认知程度的提升,对催化剂 的可持续发展性能,例如绿色化、零排放、环境相容性等指标也变得更加重要。


分子筛催化剂是以分子筛作为活性组分或载体的催化剂。分子筛催化剂又称沸石催化剂,其具有独特而均一的孔道结 构、较大的比表面积、较强的酸中心和氧化-还原活性中心、孔道内有能起极化作用的强大库仑场,因此分子筛是性 能优异的催化剂和催化剂载体。不同晶型的分子筛载体对不同活性组分及助催化剂有担载选择性,根据不同分子筛的 特性,能够进一步加工生产成为不同用途的催化剂;同一种晶型的分子筛也能够进行不同改性处理后适用于不同的催 化反应过程。分子筛催化剂作为固体催化剂,易于回收处理,且无毒无味、无腐蚀性,是环境友好型的新型催化材料。



高性能是分子筛催化剂进行催化的最基本的要求和目标。分子筛的催化特性对催化反应的催化活性要求很高。催化活 性要求分子筛的比表面积大、孔的分布要求要均匀、且孔的直径要可调解,同时分子筛结构要稳定、机械强度高、热 稳定性要很好,活化再生后要可重复使用。此外,分子筛催化剂的高效催化特性对沸石分子筛材料、催化材料与反应 工艺、反应工程系统的结合方式等方面提出了更多的要求。



分子筛催化剂产品种类较多,主要用于环保和化工等领域。按孔径大小分类,分子筛催化剂可以分为微孔分子筛、介 孔分子筛、大孔分子筛三种,其中微孔分子筛具有强酸性和高水热稳定性,但因为孔径非常小,导致扩散阻力大;介 孔分子筛具有比表面积高、吸附容量大、孔径大的特性,缺陷是酸性较弱。按照微观骨架结构分类,分子筛催化剂可 以分为 BEA 结构、CHA 结构、AEI 结构、MFI 结构等多种类型分子筛,而同种骨架结构下的分子筛又可划分为不同 种类,如 CHA 结构分子筛包括 SSZ-13 分子筛、SAPO-34 分子筛等。按照应用领域分类,分子筛催化剂可以分为环 保催化分子筛(汽车尾气催化分子筛)、石油化工催化分子筛和煤化工催化分子筛。


我国催化剂行业整体进口依赖度高,是全球分子筛催化剂市场最大的国家之一。催化剂产品的生产技术具有多学科、 相互渗透、交叉应用的特点,生产工艺复杂,技术难度高。由于我国催化剂产业相比国外企业存在较大差距,国际大 型化工企业拥有先进催化剂的知识产权与工业化生产能力,因此我国环保、能源化工及精细化工行业对于国外催化剂 的进口依赖较为严重。2020 年我国催化剂行业进出口总额 25.03 亿美元,其中出口总额 5.52 亿美元,贸易逆差达 到 13.99 亿美元。分子筛催化剂在北美地区和中国的消费量分别为 12.4 万吨和 10.2 万吨,全球占比分别为 38%、 32%,不同分子筛催化剂价格差异较大。

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