西北民族大学化工学院
工业催化期末论文
姓名：洛松次登
班级：08级化工2班
学号：P081914248
指导老师：段志英
工业催化研究与进展
【摘要】：综述了工业催化研究发展的动态、趋势。对各催化体系进行了比较分析 ,阐述了反应机理并指出了目前催化体系所存在的问题及发展方向 【关键词】：工业催化、催化剂、材料。
1、工业催化研究发展的动态、趋势、方向 1.工业催化发展动态与趋势
工业催化是理工结合的学科，以分子的化学反应动态学为基础，以控制化学反应方向、途径和速度的功能材料—催化剂和催化反应过程的研究和开发为主要内容，以实现高效的化学过程和资源的高效利用。现代化学工业建立在催化作用的基础上，催化技术已广泛应用于石油化工生产、污染控制及能源转换的工艺过程。 据报道，美国国家科学院和国家科学技术委员会，将化学催化为化学学科优先发展的“三大领域”之一。国家发改委指出，节约型的产业结构，主要向低能源消耗、低物资消耗、低环境污染的方向发展。
研究开发高效多功能催化剂是目前世界石油化学工业界研究的主要方向，如，美国Union Carbide公司开发的氟化铬载体催化剂，用于低密度聚乙烯合成，节能达75％以上。采用高效多功能催化剂，往往在较少改变原有设备的情况下，就可使效益显著提高，如，日本三井石化公司与意大利共同开发的聚丙烯高效催化剂，其催化效率由原来的50～100倍，提高到30万倍，使蒸汽消耗量下降85％，电能消耗下降12％。
目前工业催化总体的发展趋势是： (1)新型催化剂的研发与应用发展迅速
新型、高效催化剂的创制，是石油化学工业实现跨越式发展的基础。近几年来，国际上有关催化的研究中，近50％的工作围绕开发新型催化剂。此外，新型催化剂的开发与环境友好又密切相关，要求催化剂及催化技术要从源头消除污染。根据权威检索系统收录的研究论文数量，有关新型催化剂的报道自1990年至1999年至少增加了15倍，择形催化剂、均相络合催化剂、固体超强酸催化剂、
膜催化剂、光学活性催化剂、纳米催化剂等各种新型催化材料已成为当前催化剂研究的热点。
(2)催化反应过程强化技术异军突起
充分发挥催化剂性能，必须依赖反应工程技术。随着学科间相互交叉、渗透，大量新技术应用于化学反应过程，催化反应过程强化技术应运而生，为工业催化及相关行业的发展带来了发展机遇。如反应—分离耦合产生了催化精馏技术，已在MTBE的工业生产中充分发挥了优势，短时间内，在全球范围内得到了广泛应用。 (3)催化剂制备共性技术及新型催化材料的开发得到高度重视
催化剂制备精细化是改进和提高催化剂性能的重要途径，而催化新材料则是催化剂更新换代和品种多样化的物质基础。新型催化剂和相应的催化工艺的出现，往往以催化新材料和精细化制备工艺为重要前提。自20世纪80年代以来，国际上在此方面的研究十分活跃，投入大量人力和物力从事研究开发。如，联合碳化公司的磷铝、磷硅铝、金属磷铝分子筛和铑催化体系的磷配体、飞马公司的ZSM分子筛、法国石油研究院的金属有机络合物、杜邦公司的白钨矿结构氧化物、海湾石油公司的层状硅酸盐和硅铝酸盐、英国石油公司的石墨插层化合物、埃克森公司的双、多金属簇团等。 2、国内工业催化的技术状况
自第一个五年计划至今，我国工业催化技术取得了可喜成绩，在催化技术及催化剂科研、生产与经营领域已初具规模，部分项目的研究开发已达到国际先进水平，石油化工的催化技术及催化剂产品的科研及生产已趋成熟，部分石油化工引进装置中，国产催化剂取代了进口催化剂，部分催化剂性能达到或超过了进口催化剂水平。
在化肥催化剂方面，国内围绕合成氨、硫酸、硝酸及合成气净化等关键技术，从单纯依靠引进，到消化吸收，现已发展到生产20多个品种、100多个牌号的化肥催化剂，基本满足了化肥生产的需要，并有部分出口，如高温变换催化剂、氨合成催化剂、低温变换催化剂等，均处于国际先进水平。目前国内在贵金属氨合成催化剂、稀土变换催化剂、纳米氧化铁催化剂、燃料电池催化剂方面的研究亦和世界同步。
在催化剂加氢技术方面，我国起步较晚，但发展迅速。近几年来，催化加氢技
术在精细化学品生产中得到广泛使用，在芳胺产品生产中正逐步取代落后工艺。在催化剂研究上，主要是引进技术，还要加强催化剂的改性研究，提高催化剂的选择性和使用寿命，加强催化剂在强化传质、增加反应速度等方面的研究及催化加氢工程化研究。
目前，我国部分催化剂仍不能全部自给，每年还需部分进口，催化剂更新换代较慢，总体与发达国家相比仍有一定差距，基础研究水平不高，创新不足，仿制过多，知识产权不明晰，同时还存在投入不足，配套工艺设备技术落后等问题。突出表现在以下几个方面： (1)知识产权面临严峻挑战
从催化剂的市场来看，我国已成为国际上较大的催化剂买方市场。国外大公司在争夺我国催化剂销售市场的同时，在国内申请了大量专利，抢占国内催化剂的技术市场。据统计，自1985年4月我国实施专利法以来，国外公司共在我国申请专利逾12万件，超过专利申请总量的15％，特别是与催化剂相关的专利比例很高，约占64％。大批受到专利保护的外国技术对今后发展中国自主知识产权技术形成了严峻的合围态势。 (2)各领域的催化剂发展不平衡
从催化剂的研制开发情况分析，虽然我国已摆脱模仿阶段，具备了大范围开展自主创新的条件，但不同领域和行业的发展极不平衡。在涉及面广的新领域用催化剂，如高附加值精细化学品合成用催化剂、清洁生产和环保用催化剂等的创新工作还很薄弱，发展相对缓慢，诸多化学合成仍在沿用古老的传统工艺，生产水平低下，能源和资源消耗严重。 (3)科技成果产业化工作薄弱
我国在催化领域的基础研究工作发展较快，并在催化剂表征和基础研究方面已达到国际同期先进水平。但是，由于资金缺乏以及企业风险承担能力等原因，科技成果的产业化率十分低下，研究开发的许多催化剂目前尚停留在试验阶段，亟待工业化。
(4)催化新材料的制备技术存在较大差距
随着各种工业过程对催化剂性能的要求日益提高，有关催化剂制备的共性技术受到普遍关注，特别是新型催化材料的开发、催化剂的分子结构设计、催化剂精
