在世界化工领域沿用了80多年的传统催化剂材料和反应技术在我国实现突破。我国石化科技工作者历经二十年研究开发的“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成”项目推动了世界化学工业技术的跨越式进步,获得了2005年国家技术发明奖唯一的一等奖。

    “20多年来,世界范围内非晶态化工催化剂的相关研究始终徘徊不前,我们的研究完全打破了传统化工催化剂和反应技术的科学基础和技术基础,将晶态结构非晶化,采用磁场控制催化剂,并实现了工业化应用,使我国在这一领域走在了世界的最前列。”项目的第一完成人、中国石化(行情,论坛)集团公司石油化工科学研究院宗保宁博士说。在化工领域,催化剂是核心,反应工程是基础。1925年美国科学家雷尼发明了晶态型的雷尼镍催化剂后,一直应用至今。这种催化剂制造过程污染环境,催化性能低,而且与之相配的釜式反应器反应效率低、分离困难。上世纪80年代以来,非晶态催化剂材料的研究一直是国际上的热点,但由于其技术难点始终未能突破,所以国内外一直没有实现工业化应用。

    上世纪80年代中期,在侯祥麟、闵恩泽院士的推动下,非晶态合金的研究被纳入石油化工科学研究院基础研究的重点。科技人员经过十多年的攻关,最终攻克了非晶态合金催化材料比表面积小、热稳定性差等难题,使之成为实用的工业催化剂。而全新的磁稳定床反应工艺技术也实现了空速比传统的固定床提高5至10倍,应用装置体积是同处理量固定床的五分之一,催化剂消耗量下降70％左右,并极大强化了反应过程。

    2003年中石化石家庄分公司建成了世界第一套磁稳定床工业装置。非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺成功替代了原来投资高、消耗高的国外技术和催化剂,产品的优级品率达到100％,催化剂的消耗也明显降低。目前这一技术已申请了国内发明专利41项,国外专利4项,形成了完整的自主知识产权保护网。据宗保宁介绍,现在正在进一步对这项技术进行拓展研究,开展合成气制液体燃料、生物柴油中脂交换反应和选择性加氢反应等实验室研究,“这项技术有望成为生产替代能源的核心技术,使我国在国际学术和技术前沿占有一席之地。”