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[摘 要]催化剂作为化学学科科学技术的典型代表，不仅成为推动当代经济发展的动力，也成为增强综合国力的战略资源。催化剂不仅在石油化工以及医药等方面具有重要作用，而且影响着人类社会的长远发展。任何事物都存在两面性，催化作为客观存在的事物，自然也存在自身的利弊。基于此，本文从石油化工催化剂的种类、应用，目前石油化工催化剂的研究进展以及未来石油化工催化剂的发展趋势几个方面进行了重点的论述。
[关键词]石油化工；催化剂；进展研究
中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0052-01
1、石油化工催化剂的种类
石油化工催化剂；用于石油化工產品生产中的化学加工过程的催化剂。品种繁多，主要有氧化、加氢、脱氢、羰基合成、水合、脱水、烷基化、异构化、歧化、聚合等过程用的催化剂。
2、催化剂在化工生产中的作用
2.1 在精细化工中的作用
精细化工是精细化学工业的简称，指的是化学工业中生产精细化学品的经济领域，而精细化学品指的是产量小、价格高、纯度高的化工产品。随着现代化工业的不断发展，精细化学品工业的发展也十分迅速，迄今为止，已经有数百种产品，已经应用到了国民经济建设以及国防建设等的各个领域，用途也是十分广泛的。精细生产的一个重要特点便是反应快，而且每一种产品所包含的反应步骤也十分多，产品的结构也较为复杂，但是纯度要求却非常高，而在精细化学品的生产过程中利用催化剂，能够很好的解决以上问题。
2.2 在有机化工中的作用
有机化工也成为有机合成工业，它是以天然气、石油以及煤等材料为基础原料，从而生产出各种有机原料的工业。基本有机化工的直接原料包括一氧化碳、甲烷、氢气、乙炔、乙烯、苯、甲苯、以及乙苯等等。
最早对石油的炼制是通过蒸馏等一些物理方法来实现的，其能够将较轻的气态烃以及液态烃从原油中分离出来。而随着现代科技的不断发展，逐渐出现了催化裂化、烷基化等新型工业，从而使得轻油馏分的收率有所扩大，而且使得油产品的质量也大大提高，尤其是流化床催化裂化的开发，成为一项伟大的工业革命，而裂化催化剂也已经成为了世界上产量最高、应用最广的催化剂。
基本的有机合成，是以三苯、三烯等基础的原材料合成一些低分子的有机化合物。而这些反应具有反应速率较慢而且副产品较多的共同特点，而为了更好的实现工业化，就应该成功的开发出高选择性、高活性的催化剂，从而克服以上的缺点，而基本的化学品的生产过程中均会使用催化剂。
2.3 在无机化工中的作用
无机化工是无机化学工业的简称，其是以工业副产物以及天然资料为原料的，从而生产出硝酸、硫酸、盐酸以及磷酸等无机酸以及烧碱、纯碱、合成氨、化肥等无机盐等的化工产品的工业。而无机化工产品的主要原材料为煤、石油、天然气、包含硫、钠、磷、钾、钙等的化学矿物以及空气、水等等。其中，在生产硫酸的过程中，将二氧化硫转化成三氧化硫所使用的催化剂为钒，其有活性高、抗毒性好、价格低廉的优点，它的使用不仅使得硫酸生产的质量、产量大大提高，而且使得生产成本也有很大的下降。
3、石油炼制中的催化剂问题研究
重质化的方向发展，石油中的碳氢比不断增大，然而市场中需求的石油产品主要以轻质油品为主，并且需求量在急剧增加，这就要求石油中的碳氢比必须有所下降。如何利用现有的石油资源满足市场不断增长的需求，现已成为石油炼制企业亟待解决的问题之一。经过人们大量的实践证明，催化劑对降低石油中的碳氢比有着十分显著的效果。为此本文就石油炼制中的催化剂问题进行研究。
3.1 催化裂化在石油炼制中的作用及地位
在石油炼制过程中，催化裂化是一项较为重要的加工程序，起着深度转化的作用，能够有效地提高石油炼制企业的经济效益。有经过常减压蒸馏处理以后，能够得到10%-40%的轻质油品，其中主要包括煤油、汽油和柴油，剩余的部分为残渣油以及种植馏分油，对于这部分油而言，如不经过二次深加工处理，其仅仅只能被当做重质燃料油及润滑油原料。此外，随着近年来内燃机压缩比的不断提高，对汽油的辛烷值也提出了更高的要求，这也在一定程度上促进了催化裂化过程的发展。催化裂化是一种能够将重油、重质馏分油以及油渣等转化为汽油、柴油、气体、焦炭以及重质油的生产过程，前提条件是需要有催化剂的存在，并且温度要在460～530℃这一范围内，压力则为0.1～0.3MPa之间，然后经过裂解等化学反应，最后生成上述物质。通常情况下，催化化反应主要是在催化剂的表面完成的，通过分解反应生成柴油、汽油和气体等分子结构较小的产物，它们离开催化剂后则会进入到产品回收系统当中，而由缩合反应生成的焦炭，将会沉积在催化剂上，在这一过程中其活性会慢慢降低，为确保反应能够不间断地行，必须将催化剂表面上的积碳及时烧掉，以此来使其恢复活性，我们一般将这个过程称之为再生。
3.2 导致催化剂失活的原因分析
催化剂根据功能通常含有以下三种组分：第一种是分子筛。该组分是催化剂活性的主要来源之一，一般采用的是HSY；第二种是基质。其属于分子筛活性稀释剂，它的作用是能够有效地提高催化剂本身的机械强度，其中大孔活性基质可以增加油渣的裂化性能；第三种为助剂。用于改善催化剂的选择性、钒钝性、活性及捕获性。在实际生产过程中，经常会发生催化剂失活的情况。
3.3 石油炼制中加氢催化剂的具体应用
催化剂实质上就是一种能够在特定条件改变物质化学反应速度的一种物质。其不仅能够使某些物质的反应速度加快，而且也能够对一些反应起到抑制的作用，催化剂是不会对在热力学上没有可能进行反应的物质起任何作用的。
4、石油化工催化剂未来发展方向
4.1 新材料代替传统材料研发方向。在石油化学工业中，需要尽快的研发新的材料对传统材料的替代。因为石油属于不可再生资源，未来能降低石油逐渐减少的情况，当前正在从天然气等物质中研发能对石油化工产品进行替代的物质。其中，催化剂是这项替代工程中的关键技术，比如煤基转化技术、烷基转化技术等都是此研发方向的典型技术。这两种技术能将石油化工中的物质，在其他物质中进行提取，催化剂在这项技术中的关键作用就是节能以及提稿研发效率。
4.2 节能环保催化剂的研发方向。为了能减少化学反应过程中的能量消耗，以及加快化学反应，石油化工催化剂发展方向必然是朝着环保节能以及低碳发展的。在当前环氧丙烷和甲基丙烯酸甲酯的生产则是节能环保、低碳的代表。其中，环氧丙烷的生产，在新研发的钛硅分子筛催化剂的作用下，操作简便，也不会对设备造成较大的影响。不会对环境造成污染；甲基丙烯酸甲酯在传统催化剂的催化作用下，会产生较多的腐蚀性产物，对这些产物的处理又需要消耗较多的人力、物力以及能量，这是一笔更大的经济损失。但是在新型的环保节能催化剂的作用下，甲基丙烯酸甲酯生产过程中，只会产生蒸汽以及较少的腐蚀性产物，这是节能环保和低碳的体现。
5、结语
催化剂对石油化工产业发展可以起到提速的作用，因此开发高活性高选择性高产品收率的催化剂成为石油化工产业发展的核心工作。随着单颗粒水平上催化剂工作原理的不断揭示，活性位的不断发现，新制备方法和表征手段的不断进步，研发高性能催化剂用于需求产品的生产都将成为可能。另外，为了满足环境保护的要求，新型绿色的合成路线也在不断被尝试和应用在实际生产中。这些努力必将推动化学工业长足发展。
参考文献
[1]张兆前、李正、朱根权、谢朝钢.催化裂化油浆利用的技术进展[J]《中国学术期刊文摘》，2016年，第8期.
[2]王桂茹.催化剂与催化作用[M].大连：大连理工大学出版社，2014： 1-2.
[3]吴鹰飞，周兆英.石油化工催化剂技术及其前景[J].科技通报，2013，19（1）：42-46
[关键词]石油化工；催化剂；进展研究
中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0052-01
1、石油化工催化剂的种类
石油化工催化剂；用于石油化工產品生产中的化学加工过程的催化剂。品种繁多，主要有氧化、加氢、脱氢、羰基合成、水合、脱水、烷基化、异构化、歧化、聚合等过程用的催化剂。
2、催化剂在化工生产中的作用
2.1 在精细化工中的作用
精细化工是精细化学工业的简称，指的是化学工业中生产精细化学品的经济领域，而精细化学品指的是产量小、价格高、纯度高的化工产品。随着现代化工业的不断发展，精细化学品工业的发展也十分迅速，迄今为止，已经有数百种产品，已经应用到了国民经济建设以及国防建设等的各个领域，用途也是十分广泛的。精细生产的一个重要特点便是反应快，而且每一种产品所包含的反应步骤也十分多，产品的结构也较为复杂，但是纯度要求却非常高，而在精细化学品的生产过程中利用催化剂，能够很好的解决以上问题。
2.2 在有机化工中的作用
有机化工也成为有机合成工业，它是以天然气、石油以及煤等材料为基础原料，从而生产出各种有机原料的工业。基本有机化工的直接原料包括一氧化碳、甲烷、氢气、乙炔、乙烯、苯、甲苯、以及乙苯等等。
最早对石油的炼制是通过蒸馏等一些物理方法来实现的，其能够将较轻的气态烃以及液态烃从原油中分离出来。而随着现代科技的不断发展，逐渐出现了催化裂化、烷基化等新型工业，从而使得轻油馏分的收率有所扩大，而且使得油产品的质量也大大提高，尤其是流化床催化裂化的开发，成为一项伟大的工业革命，而裂化催化剂也已经成为了世界上产量最高、应用最广的催化剂。
基本的有机合成，是以三苯、三烯等基础的原材料合成一些低分子的有机化合物。而这些反应具有反应速率较慢而且副产品较多的共同特点，而为了更好的实现工业化，就应该成功的开发出高选择性、高活性的催化剂，从而克服以上的缺点，而基本的化学品的生产过程中均会使用催化剂。
2.3 在无机化工中的作用
无机化工是无机化学工业的简称，其是以工业副产物以及天然资料为原料的，从而生产出硝酸、硫酸、盐酸以及磷酸等无机酸以及烧碱、纯碱、合成氨、化肥等无机盐等的化工产品的工业。而无机化工产品的主要原材料为煤、石油、天然气、包含硫、钠、磷、钾、钙等的化学矿物以及空气、水等等。其中，在生产硫酸的过程中，将二氧化硫转化成三氧化硫所使用的催化剂为钒，其有活性高、抗毒性好、价格低廉的优点，它的使用不仅使得硫酸生产的质量、产量大大提高，而且使得生产成本也有很大的下降。
3、石油炼制中的催化剂问题研究
重质化的方向发展，石油中的碳氢比不断增大，然而市场中需求的石油产品主要以轻质油品为主，并且需求量在急剧增加，这就要求石油中的碳氢比必须有所下降。如何利用现有的石油资源满足市场不断增长的需求，现已成为石油炼制企业亟待解决的问题之一。经过人们大量的实践证明，催化劑对降低石油中的碳氢比有着十分显著的效果。为此本文就石油炼制中的催化剂问题进行研究。
3.1 催化裂化在石油炼制中的作用及地位
在石油炼制过程中，催化裂化是一项较为重要的加工程序，起着深度转化的作用，能够有效地提高石油炼制企业的经济效益。有经过常减压蒸馏处理以后，能够得到10%-40%的轻质油品，其中主要包括煤油、汽油和柴油，剩余的部分为残渣油以及种植馏分油，对于这部分油而言，如不经过二次深加工处理，其仅仅只能被当做重质燃料油及润滑油原料。此外，随着近年来内燃机压缩比的不断提高，对汽油的辛烷值也提出了更高的要求，这也在一定程度上促进了催化裂化过程的发展。催化裂化是一种能够将重油、重质馏分油以及油渣等转化为汽油、柴油、气体、焦炭以及重质油的生产过程，前提条件是需要有催化剂的存在，并且温度要在460～530℃这一范围内，压力则为0.1～0.3MPa之间，然后经过裂解等化学反应，最后生成上述物质。通常情况下，催化化反应主要是在催化剂的表面完成的，通过分解反应生成柴油、汽油和气体等分子结构较小的产物，它们离开催化剂后则会进入到产品回收系统当中，而由缩合反应生成的焦炭，将会沉积在催化剂上，在这一过程中其活性会慢慢降低，为确保反应能够不间断地行，必须将催化剂表面上的积碳及时烧掉，以此来使其恢复活性，我们一般将这个过程称之为再生。
3.2 导致催化剂失活的原因分析
催化剂根据功能通常含有以下三种组分：第一种是分子筛。该组分是催化剂活性的主要来源之一，一般采用的是HSY；第二种是基质。其属于分子筛活性稀释剂，它的作用是能够有效地提高催化剂本身的机械强度，其中大孔活性基质可以增加油渣的裂化性能；第三种为助剂。用于改善催化剂的选择性、钒钝性、活性及捕获性。在实际生产过程中，经常会发生催化剂失活的情况。
3.3 石油炼制中加氢催化剂的具体应用
催化剂实质上就是一种能够在特定条件改变物质化学反应速度的一种物质。其不仅能够使某些物质的反应速度加快，而且也能够对一些反应起到抑制的作用，催化剂是不会对在热力学上没有可能进行反应的物质起任何作用的。
4、石油化工催化剂未来发展方向
4.1 新材料代替传统材料研发方向。在石油化学工业中，需要尽快的研发新的材料对传统材料的替代。因为石油属于不可再生资源，未来能降低石油逐渐减少的情况，当前正在从天然气等物质中研发能对石油化工产品进行替代的物质。其中，催化剂是这项替代工程中的关键技术，比如煤基转化技术、烷基转化技术等都是此研发方向的典型技术。这两种技术能将石油化工中的物质，在其他物质中进行提取，催化剂在这项技术中的关键作用就是节能以及提稿研发效率。
4.2 节能环保催化剂的研发方向。为了能减少化学反应过程中的能量消耗，以及加快化学反应，石油化工催化剂发展方向必然是朝着环保节能以及低碳发展的。在当前环氧丙烷和甲基丙烯酸甲酯的生产则是节能环保、低碳的代表。其中，环氧丙烷的生产，在新研发的钛硅分子筛催化剂的作用下，操作简便，也不会对设备造成较大的影响。不会对环境造成污染；甲基丙烯酸甲酯在传统催化剂的催化作用下，会产生较多的腐蚀性产物，对这些产物的处理又需要消耗较多的人力、物力以及能量，这是一笔更大的经济损失。但是在新型的环保节能催化剂的作用下，甲基丙烯酸甲酯生产过程中，只会产生蒸汽以及较少的腐蚀性产物，这是节能环保和低碳的体现。
5、结语
催化剂对石油化工产业发展可以起到提速的作用，因此开发高活性高选择性高产品收率的催化剂成为石油化工产业发展的核心工作。随着单颗粒水平上催化剂工作原理的不断揭示，活性位的不断发现，新制备方法和表征手段的不断进步，研发高性能催化剂用于需求产品的生产都将成为可能。另外，为了满足环境保护的要求，新型绿色的合成路线也在不断被尝试和应用在实际生产中。这些努力必将推动化学工业长足发展。
参考文献
[1]张兆前、李正、朱根权、谢朝钢.催化裂化油浆利用的技术进展[J]《中国学术期刊文摘》，2016年，第8期.
[2]王桂茹.催化剂与催化作用[M].大连：大连理工大学出版社，2014： 1-2.
[3]吴鹰飞，周兆英.石油化工催化剂技术及其前景[J].科技通报，2013，19（1）：42-46