05第五讲：国外石化催化技术创新的历史经验.ppt

（一）创新是科学研究的本质 创新是一个民族的灵魂，是社会发展的不竭动力 创新是企业在激烈的市场中从竞争中长盛不衰的根本保证 创新是科研单位生存的基础 国外企业对创新重视 DuPont： 副总裁 彭定中 尊重科学技术，坚信科技的价值，持续不断地创新，也就是持续不断地变，使近200岁的杜邦依然年轻。 4%的化学品及特殊化学品销售额用于科研开发和创新 Intel:戈登 摩尔 “你永远不能休息，否则你就永远休息” “你必须不断淘汰自己的产品，否则别人会把你淘汰出局” 设立“创新日”，给冠军提供10万美元奖金 我国催化技术面临严峻挑战 外国公司所占中国市场份额 润滑油 25% 合成树脂 50% 合成纤维 50% 合成橡胶 50% 裂化催化剂 10% 面临国外专利的重重包围！ 中国石化炼油工业面临的现实挑战 世界炼油技术的发展趋势 总公司的指示（2002年科技委第八次会议） 具有较强的科技创新能力，掌握国际领先的核心技术，是中国石化具有国际竞争力的重要标志之一。 扩大资源要有新理论 扩展市场要有新产品 技术改造要有新技术 (三)国内外石化技术创新的历史经验 异丁烷与正丁烯硫酸烷基化反应的发现 分子筛裂化催化剂的发明 铂重整的发明 Marlex Polyolefin工艺的发明 烯烃歧化反应的发现 石科院的经验： （RN-1低压加氢精制催化剂、 SRNY渣油裂化催化剂、ZRP分子筛、DCC工艺、非晶态镍合金催化剂） 硫酸法烷基化反应的发现 烷基化油：理想的清洁汽油组份 辛烷值高（RON和MON） 蒸气压低 不含烯烃 无硫 无芳 不列颠之战：催化剂代表胜利 H. Pines 和V. N. IPatieff 发现过程 1930年，Pines采用磺化法测定热裂解汽油不饱和烃含量时发现，油层体积不减少，反而增加！当时认为是硫酸层发生更深入的烃类分子重排，并认为现有分析方法有误差，向领导汇报，但未被接受 1930年9月， Pines 向刚到UOP工作的Ipatieff报告发现，得到支持 采用丁烯、戊烯等纯烯烃与96%硫酸进行试验，发现烯烃在硫酸中发生歧化生成烷烃和不饱和度更高的烯烃。并证实HF，BF3/HF，AlCl3/HCl也能发生同类反应 将乙烯和盐酸通入戊烷（正戊烷和异戊烷的混合物）。导致烷基化反应的发现 从发现烷基化反应得到的启示 要注意发现实验中的异常现象，善于抓住苗头。 Pines的发现：“把量瓶长时间放置在冰水中，油层增加” 对于实验中发现的异常现象，一定要进行深入、系统的科学研究，认识其本质。 Ipatieff决定：用纯烯烃和含有烯烃和烷烃的混合物来进行研究 固体酸烷基化 目前仍采用HF，H2SO4 UOP、Topsoe等正在大力开发固体酸烷基化工艺 仍是未彻底解决的难题 分子筛裂化催化的发明 催化裂化汽油占90% 分子筛裂化—“60年代炼油工业的技术革命” 汽油收率提高7%，相当于每年增加1.4 亿美元的产值，节省30Mm3原油 C.J.Plank和 E.J.Rosinski 发明过程 Plank从事裂化的研究，目标是改进硅铝催化剂，降低催化裂化的气体和焦炭产率，使汽油产率提高1%，Mobil增加利润100万美元 1953年F.H.Blanding的论文报道，“反应0.01S时的活性为反应20Min的750倍。催化剂活性下降是积炭造成的，开始时活性高、积炭快，终了时活性低、积炭慢”。得到启示，改进催化剂的选择性、减少积炭入手提高催化剂的活性。 发展CAT-C催化剂评价方法代替CAT-A法，以有效区分催化剂的选择性，使整过科研工作立足于正确的活性评价方法上。 1956年C.J.Plank与E.J.Rosinski讨论达成共识：理想的催化剂应是一种活性中心可以控制的、孔径要比裂化原料分子稍大的中孔催化剂。 采用F.H.Dickey L.Pauling分子模板概念，制备分子筛（NaX)和硅铝凝胶。初步结果，新鲜催化剂选择性高，但水热处理后选择性有下降。决定科研工作集中到分子筛上，提高水热稳定性。 P.Bweiz和V.J.Frilette“表面催化”到“晶内催化”。CaX优于NaX。 断定要改进分子筛的催化性能必须提高其酸性。 决定用Mn Re 铵离子交换分子筛中的Na离子以提高酸性。导致ReHX分子筛裂化催化剂的发现。 启示 要善于从文献上吸取营养 两次从文献中获得养分 F.H.Blanding的论文