天脊集团实现国产贵金属催化剂替代

天脊集团紧紧围绕产业转型升级要求，通过工艺、设备自主技术创新，在方元公司两套加氢装置上完全实现拥有自主技术专利和知识产权的“新型苯胺催化剂国产化技术的开发集成与应用”目标，进一步降低生产成本，不断提升苯胺装置核心技术竞争力。

该项目的成功应用，打破了长期以来依赖进口国外贵金属催化剂来源单一、价格及加工费用较高、没有议价能力的被动采购局面，有效解决采购付费方式、制造周期不灵活等问题，突破国外进口催化剂的技术壁垒，在我国实现硝基苯通过加氢生产苯胺使用的新型国产化贵金属催化剂在大型装置上应用的新突破。

破局：成本受困下的市场倒逼

我国苯胺生产装置中，一般使用铜、铁等普通催化剂，虽然铜、铁等普通催化剂价格低廉，但是存在生产过程中硝基苯转化率低、产品质量较差的短板。天脊集团立足长远高起点、高品质需求，引进国外先进的苯胺装置，采用液相催化加氢生产工艺技术，使用碳基铂钯催化剂生产苯胺。其优点是催化剂活性高，硝基苯转化率高，产品质量稳定，可以全部达到MDI级别。

天脊集团方元公司苯胺生产装置使用的贵金属催化剂为美国杜邦公司专利授权的 “钯铂贵金属催化剂”，是一种包含4.5%Pd（钯）+0.5%Pt（铂）的进口催化剂，长期以来存在采购来源单一、价格及加工费用较高、制造周期不灵活等局限性。

近年来，国际市场钯、铂价格倒挂。钯价格持续走高，从60元飙升到670元；铂价格持续走低，从500元一路降到100元，导致方元公司使用的贵金属催化剂成本大幅增加。    

方元公司催化剂成本在苯胺生产成本中占比很高，生产一吨苯胺消耗的催化剂成本大约在200元。催化剂价格是以成交当日钯、铂市价再加1200元/Kg的加工费组成，钯、铂是造成使用贵金属催化剂成本高的主要因素。

随着苯胺销售市场竞争日益激烈，如何在生产链进一步降低生产成本，破解成本受困之局，就成为方元公司乃至集团一项重要课题。 

替代：自主创新下的技术变革

天脊集团厚植精益思想指导下的“算账”文化，瞄准产业技术转型升级目标，通过自主技术创新，在国内率先实施 “新型苯胺催化剂国产化技术的开发集成与应用”重大攻关项目。

从2020年开始，天脊集团方元公司围绕“调整催化剂中贵金属钯、铂配比，和国内一家公司开发一种新型配比加氢催化剂”“国产化贵金属催化剂的技术集成具备良好工业化应用价值”总体目标，以“采用降低目前市场价高的钯的比例，同时提高市场价低的铂的比例，降低氢气单耗、减少催化剂的用量和副产物的量，提高反应效率”为攻关目标，开展大量实验和工业试用。

方元公司从催化剂组份工作机理入手，研究通过调节贵金属钯、铂的比例，在保证催化剂催化活性、催化方向、还原时间等要求的前提下，进行多次实验、实验数据对比、工业试用。通过对不同催化剂对比实验、新型催化剂的工业试用研究，实施多项设备技术升级改造，解决了工艺优化和装置改造的技术难题，确定了国产化催化剂的最优配比方案。

该项目开拓了硝基苯加氢制苯胺催化剂的配比范围，创新了硝基苯加氢制苯胺催化剂的品种，为制作和使用新型贵金属催化剂的技术提供了广阔空间。2020年年底，该项目已经在天脊集团方元公司两套加氢装置上全面使用。同比使用进口贵金属催化剂，仅2021年节约资金达到850余万元。

经过两年多生产应用证明，新型国产催化剂不仅可以完全替代且超越国内外同类催化剂，大幅降低生产成本，提高生产效率，保证产品质量，在“三废”排放上占有明显优势。目前，天脊集团已申请了5项专利技术，4项获得国家知识产权局授权，1项获得受理，组织起草修订了苯胺产品国家标准（GB/T2961-2014）。 

减量：替代升级下的效益突围

在实施 “新型苯胺催化剂国产化技术的开发集成与应用”重大攻关项目中，天脊集团方元公司对标对表设计指标，在“减量”上同步发力，实现吨苯胺消耗贵金属催化剂明显下降。

苯胺装置催化剂设计指标为吨苯胺消耗催化剂7.12克。自投产以来，方元公司吨苯胺消耗催化剂年均在8.5克左右，超过设计值指标。随着在加氢一期、二期全面使用自主研发的新型催化剂，吨苯胺消耗催化剂逐年下降。催化剂单耗从2020年的7.88克降至2021年的7.19克。2022年，催化剂单耗6.585克，达到历年最好水平。取得这样的成效，除得益于技术创新以外，还得益于天脊集团方元公司强化精益生产思维，严控反应器温度、催化剂控制等工艺指标，紧盯工艺生产变化，实现精益管理、精致生产、精心操作，为减少催化剂消耗创造了条件。

下一步，天脊集团将深入研究成本更低、效率更高的不同钯、铂配比的催化剂技术，进一步实现降本增效，提升核心竞争力。

（文 尹志文）

责任编辑：郝佳丽