国内贵金属催化剂行业发展处于成长期,不断与国际同行缩小差距

贵金属催化剂是指以贵金属为主要活性组分的固体催化剂,活性组分承担催化反应中主要的催化功能。贵金属活性组分主要包括铂、钯、铑、钌、铱等贵金属(铂族金属),贵金属颗粒表面易吸附反应物,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,是重要的催化剂材料,主要为苯部分加氢催化剂、精苯深度脱硫催化剂、其他贵金属催化剂等。相比非贵金属材料催化剂,贵金属催化剂具有不可替代的催化活性、良好的选择性、使用安全性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优良特性,且废旧催化剂中所含贵金属可循环回收加工,是目前有机合成领域最重要的一类催化材料。

欧美国家在贵金属催化剂的研发和应用方面历史悠久,国际化工企业如庄信万丰、巴斯夫、优美科和贺利氏在全球市场上具有技术和市场的领先地位。相比之下,中国的贵金属催化剂产业起步较晚,在技术能力和生产规模上曾落后于这些国际公司,特别是在高端应用领域。

然而,近年来,随着中国精细化工、基础化工、新能源和环保领域需求的增长和技术的进步,国内贵金属催化剂行业迅速发展,企业的综合实力不断提升,产品的质量和生产能力也在逐渐接近甚至达到国际水平。

贵金属催化剂广泛应用于石油化工、煤化工、医药、农药、食品、染料、颜料、新材料、环保、新能源和电子等多个领域。作为主要的医药产品出口国,中国受益于全球医药需求的增长,医药行业对贵金属催化剂的需求预期将快速增长。此外,中国汽车行业的庞大基数,尤其是在双碳目标政策背景下,汽车尾气处理催化剂的需求也随之增加。

(2)产品分类情况

2、下游应用领域情况分析

苯部分加氢催化剂、精苯深度脱硫催化剂、环己烯水合催化剂及钛硅分子筛主要应用于己二酸、环己醇和己内酰胺的制取过程,而己二酸是尼龙66和聚氨酯的重要原料,己内酰胺可聚合后生成尼龙6,因此主要的下游应用领域为基础化工中的尼龙及聚氨酯行业。

(1)尼龙行业

尼龙(聚酰胺,PA),在中国被称为锦纶,是一种高强度、耐磨且弹性好的合成纤维,仅次于聚酯纤维。自1938年杜邦公司工业化生产尼龙66后,尼龙迅速发展,出现了PA6、PA11、PA12等多种型号,广泛应用于服装、日常用品、交通工具和电子设备等领域,成为关键的原材料。具体情况如下:

尼龙6和尼龙66占据了尼龙纤维市场的95%以上。2023年全球尼龙市场规模为343.9亿美元,预计2024至2030年将以6.5%的年增长率增长。亚太地区主导市场,因低成本原材料和劳动力。制造业,尤其是汽车应用,推动尼龙需求增长,因其机械性能、耐磨性及轻量化特性。

尼龙6是尼龙家族里市场规模最大、制造成本最低的尼龙产品,具有良好的韧性、耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。在需求结构方面,全球71%的尼龙6用于纺织长丝、工业长丝等尼龙纤维领域,29%用于工程塑料。

尼龙6需求结构

尼龙66是由己二酸与己二胺通过缩聚反应形成的一种半透明或不透明的乳白色合成树脂。相较于尼龙6,尼龙66无论从抗拉强度、热变温度、吸水率还是从柔软性及耐磨性等方面都具有显著优势,因此在工程塑料方面应用更为广泛。在需求结构方面,全球41%的尼龙66用于纺织长丝、工业长丝等纤维领域,59%用于工程塑料,如下图所示:

尼龙66需求结构

在2015-2019年,全球(不含中国)尼龙66消费维持在160万吨/年,2020年因疫情降至140万吨/年。中国消费在2015-2019年增加至47万吨/年,2020年降至43万吨/年。预计2025年全国需求为132万吨,2030年为288万吨。全球产能为317万吨/年,主要集中在欧美,国内产能约60万吨,受限于进口己二腈。国产己二腈的突破将提升国内尼龙66产能和竞争力。尼龙6和尼龙66的需求和产量上升将推动催化剂需求增长。

(2)聚氨酯行业

聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇缩聚而成的高分子树脂,具有优良的低温柔顺性、抗冲击性和节能环保性能。它在多个领域广泛应用,逐渐取代传统塑料、橡胶和金属。预计到2025年,全球市场规模将达931亿美元。2023年市场规模为780.7亿美元,预计2024-2030年年均增长率为4.5%。主要形态包括泡沫塑料、革鞋树脂、弹性体、胶黏剂、涂料和氨纶。

具体如下:

3、行业未来发展趋势

(1)催化剂自主研发生产趋势

我国催化科学在满足国家需求和促进经济发展方面取得了显著进展,但在催化剂的基础研究和工业应用方面仍存在差距,主要表现为催化剂种类少、性能高端载体稀缺、催化技术应用结合度低及新型催化剂研发不足。目前,国内以一元催化剂为主,多元催化剂研发和使用较少,并且在基础化工、精细化工等领域仍依赖进口,部分催化剂甚至被限制出口。掌握先进催化剂生产技术是化学工业竞争力的关键,自主研发和生产催化剂是未来的发展趋势。

(2)催化剂产品新型化、高性能化趋势

高活性、高选择性和高稳定性是催化剂发展的核心目标。目前,研究热点包括石墨烯、新型分子筛、固体酸、绿色氧化催化剂、离子液体、高效光催化剂、复合催化材料、贵金属-非贵金属混合催化技术以及纳米稀土材料催化技术。随着表征技术、计算化学、人工智能和高通量筛选的发展,对催化剂的理论认识将更加深入,催化剂制备技术也将朝向设计合成科学发展,从而显著提升新型催化剂的性能。

(3)催化剂产品专用化趋势

催化剂与反应工艺和工程条件匹配度越高,生产效率就越高。精细化工行业催化反应复杂,不同厂家工艺及操作差异较大,对催化剂的匹配性要求更高,将迫使催化剂企业提供专一性更高的催化剂产品。定制化和专用化成为未来催化剂发展的大趋势。

(4)催化剂产品绿色化趋势

贵金属催化剂制备过程将向低能耗、绿色环保化发展,主要体现在避免或减少有毒有害原材料、助剂、溶剂等的使用,使用的原辅料在低活性贵金属催化剂回收过程中易于分解和处理等。

4、行业竞争格局

(1)国际市场竞争格局

在贵金属催化剂领域,贵金属催化剂主要由国外生产,其生产企业发展历史悠久,技术实力雄厚,形成了大量专利和知识产权,产品具有很强的竞争力,几乎垄断了全球贵金属催化剂市场。在贵金属催化剂方面,全球著名的企业主要有:精细化工领域的庄信万丰(JohnsonMatthey)和德固赛(Degussa);石油化工领域的格雷斯公司(Grace)、阿克苏-诺贝尔公司(AkzoNobel)、恩格尔哈特公司(Engelhard)、美国标准催化剂(CriterionCatalysts&Technologies)、美国UOP、巴斯夫(BASF)等。

THE END
1.绿色化学研究热点——光催化回收贵金属催化剂绿色化学主张从源头消除污染,采用无毒、无害的原料,在无毒、无害的反应条件(绿色催化剂和溶剂)下进行实现绿色转化,是绿色化学领域的主要研究内容。贵金属催化剂在化学工业中应用广泛,由于贵金属资源稀缺,从失活的催化剂中回收贵金属具有重要意义。传统的回收工艺通常存在环境污染,腐蚀性强等局限,光催化https://www.jkchemical.com/post/8567
2.今日化学系列报告第397讲贵金属能源催化材料报告题目 (Title):贵金属能源催化材料报告人 (Speaker):黄小青 教授(厦门大学)报告时间 (Time):2021年9月16日 (周六) 15:00报告地点 (Place):校本部乐乎新楼思源厅邀请人(Inviter):孙丽宁主办部门:理学院化学系报告摘要:贵金属因其独特的催化性能和广阔的应用前景https://chem.shu.edu.cn/info/1064/4294.htm
3.钯炭铂炭均相催化剂贵金属化合物西安凯立新材料股份有限公司(股票代码834893)是西北有色金属研究院控股的企业。公司主要从事贵金属催化材料、环保催化材料、新型催化材料、其它专用催化材料、化工新材料、贵金属化合物等研究开发和生产销售;致力于催化反应及精细化学品合成技术、绿色生产工艺技术开发与改进;提供催化剂性能评价与系统研究开发、贵金属资源https://xiankaili399.cn.china.cn/
4.三元催化器里面有什么贵金属材料三元催化转化器(TWC)是一种用于减少汽车尾气排放的装置。它包含铂、钯和铑等贵金属,这些金属有助于将有害气体转化为更环保的物质。 1. 铂:铂是三元催化转化器中最重要的成分之一。它可以加速氧化还原反应,从而提高催化剂的效率。 2. 钯:钯在催化剂中也起着重要作用。它能够吸附一氧化碳和碳氢化合物,并促进它https://m.yiche.com/baike/495370.htm
5.Angew:催化材料中贵金属的最大效率总之,我们解决了如何最大限度地高效利用铂,这种在催化中最为多功能且最有价值的贵金属的问题。策略很简单:在我们理想的材料中,贵金属必须原子级分散并仅位于最外层表面。在这种材料的催化反应中,每一个铂原子都能被反应物接触到。挑战在于设计一种能够在反应条件下稳定原子级分散表面铂物种的支撑材料。通过DFT建模,https://blog.csdn.net/gaishidra/article/details/139454335
6.UiO66结构调控及其光催化分解水产氢的研究进展负载贵金属虽然可以获得良好的光催化活性,但是其高昂的成本使得贵金属负载的UiO-66系光催化材料的实际应用受到限制,因此现阶段的研究方向集中于找寻能够替代贵金属的高性能非贵金属催化材料。 2.2 非贵金属改性 非贵金属具有来源广泛、价格低廉的优势,并且作为助催化剂也具有较好的光催化效果。基于廉价过渡金属材料与UiOhttps://www.fx361.com/page/2022/0825/15032764.shtml
7.北京大学:贵金属单原子材料的水分解催化研究进展北京大学郭少军教授团队总结了具有优异性能的贵金属单原子催化剂在电化学水分解催化领域的最新研究进展。http://m.xincailiao.com/news/app_detail.aspx?id=603003&ptype=1
8.奥斯催化材料(大连)有限公司奥斯催化材料(大连)有限公司 主营产品:分子筛、 催化剂、 贵金属催化剂、 金属催化剂、 分子筛活化粉、 聚氨酯用分子筛消泡剂、 环保治理用分子筛材料、 化学原料净化分子筛、 制冷剂干燥专用分子筛、 无机多孔吸附材料、 解决方案及工艺修正、 多孔载体材料、 沸石催化剂 https://15840802323.51pla.com/
9.科源催化剂有机废气催化剂贵金属催化剂废气处理催化剂嘉兴科源新材料科技有限公司是一家专注于贵金属催化剂研发和生产的高科技企业,我公司多年来致力于催化剂活性、负载工艺、纳米材料及涂覆技术的研发和创新。科源研发团队均毕业于浙江大学,公司长期从事于催化剂和VOCs催化氧化催化剂的研发及产业化应用工作,对催化反应机理http://keyuan66.com/
10.苏州泓湃科技有限公司新型贵金属催化传感材料及流延陶瓷膜研发项目名称:苏州泓湃科技有限公司新型贵金属催化传感材料及流延陶瓷膜研发扩建项目 建设单位:苏州泓湃科技有限公司 建设地址:苏州工业园区金鸡湖大道99号纳米城中西北区2栋205室 建设性质:扩建 项目概况:项目总投资200万元,新型贵金属催化传感材料及流延陶瓷膜研发。 http://www.sipac.gov.cn/szdshkjcxq/gonggao/202312/329d467261094fbcbde76832a580c91d.shtml
11.新型催化冷凝器让普通金属“变身”上世纪,科学家们利用化学反应,在特定材料的催化下,生产和制造出了日常生活中使用的多种化学品和材料。其中许多催化材料,如贵金属钌、铂、铑和钯都拥有独特的电子表面性质,对控制化学反应至关重要。但这些昂贵的材料在世界各地供不应求,已成为推动技术进步的主要障碍。 https://www.cnr.cn/lvyou/jjpd/xjj/20220511/t20220511_525823132.shtml