在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)鏈中，催化材料就猶如電子行業(yè)中的芯片，決定著工業(yè)化生產(chǎn)的效率與品質(zhì)。其中氧化鋁基催化劑載體作為煉油、化工等領(lǐng)域的核心材料，長期面臨著高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口的困境。近日，粉體工業(yè)萬里行走訪揚(yáng)州中天利新材料股份有限公司，一同見證這家以醇鹽水解技術(shù)為核心的企業(yè)是如何通過工藝革新實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)氧化鋁高端催化劑“硬核突破”的。

技術(shù)破壁——醇鹽水解工藝的超精細(xì)"造孔術(shù)"

催化劑載體的孔結(jié)構(gòu)是決定其性能的關(guān)鍵因素之一，涵蓋孔徑、孔容、比表面積、穩(wěn)定性等多個(gè)維度。這些因素通過影響活性位點(diǎn)暴露、傳質(zhì)效率及機(jī)械強(qiáng)度等，直接決定了催化劑的活性、選擇性和壽命。據(jù)揚(yáng)州中天利技術(shù)總經(jīng)理李顯坪先生介紹，目前催化載體用普通氧化鋁粉因其純度低，孔容偏小，無法滿足中高端市場需求，而揚(yáng)州中天利對標(biāo)德國SASOL催化粉體指標(biāo)，創(chuàng)新性地采取醇鹽水解法，以高純鋁箔和異丙醇為原料，反應(yīng)得到異丙醇鋁，之后通過異丙醇鋁的分子級水解反應(yīng)和高溫煅燒等工藝精準(zhǔn)調(diào)控催化劑載體孔結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，以適應(yīng)中高端市場需求的催化劑載體用粉體和催化載體，目前揚(yáng)州中天利已有能力為客戶提供比表面積達(dá)300-400㎡/g、孔容達(dá)0.7-1.5cm3/g的可定制粉體，同時(shí)制備出水熱穩(wěn)定性優(yōu)異的高純超細(xì)氧化鋁催化劑載體，產(chǎn)品形貌包括柱狀、環(huán)狀、球狀、壓片狀、顆粒狀以及擠條狀等等。

此外，為了確保活性組分（如Pt、Pd等貴金屬）充分發(fā)揮作用，一些領(lǐng)域?qū)ρ趸X催化劑的純度也提出了很高要求，個(gè)別金屬元素含量要求達(dá)到了2ppm以下，甚至是ppb級。而鋁醇水解工藝在加工過程中通過提純技術(shù)，使Fe,Na等關(guān)鍵雜質(zhì)指標(biāo)得到有效控制，能突破氧化鋁生產(chǎn)工藝在純度方面的限制，使得氧化鋁達(dá)到4N甚至5N級的純度。目前，揚(yáng)州中天利生產(chǎn)的高端氧化鋁催化劑載體已可對標(biāo)德國SASOL和美國霍尼韋爾UOP部分品種，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。

生態(tài)衍生——鋁基全系材料的多樣化布局

當(dāng)然，揚(yáng)州中天利的競爭力不僅限于氧化鋁系列高端催化劑這一產(chǎn)品。依靠醇鋁水解法這種國際先進(jìn)工藝流程，實(shí)現(xiàn)了每一個(gè)環(huán)節(jié)都有產(chǎn)品輸出，衍生形成了“異丙醇鋁——高純SB粉——高純超細(xì)氧化鋁粉體——高純超細(xì)AlON、AlN以及Y₃Al₅O₁₂高純粉體”的產(chǎn)業(yè)鏈布局，產(chǎn)品除可應(yīng)用于催化劑領(lǐng)域外，還涵蓋藍(lán)寶石、鋰電涂覆隔膜、醫(yī)藥農(nóng)藥、半導(dǎo)體、功能陶瓷、化工生產(chǎn)等眾多高新領(lǐng)域。

揚(yáng)州中天利的醇鹽水解全套生產(chǎn)鏈

值得一提的是，揚(yáng)州中天利這一套生產(chǎn)流程由于幾乎不產(chǎn)生任何有害氣體，采用的原料多比較環(huán)保，并且反應(yīng)過程中利用較多的醇還可以進(jìn)行重復(fù)利用，利用率高達(dá)目前高達(dá)80%-90%，同時(shí)三廢（廢水、廢氣、固體廢棄物）也可接近零排放，成功做到了“綠色環(huán)保、環(huán)境友好”，實(shí)現(xiàn)環(huán)保效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏，打破了“高污染”的化工傳統(tǒng)認(rèn)知。

小結(jié)

“卡脖子材料”的國產(chǎn)替代攸關(guān)國家產(chǎn)業(yè)安全與經(jīng)濟(jì)韌性，揚(yáng)州中天利以醇鹽水解法為核心技術(shù)，在高端氧化鋁基催化劑載體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)突圍，改善了該材料長期受制于進(jìn)口壟斷的局面，也為中國高端材料自主化浪潮推波助瀾。不過，李總坦言目前很多新興技術(shù)還是掌握在歐美手中，我國許多領(lǐng)域的國產(chǎn)替代之路任重道遠(yuǎn)。因此，我們也希望，在目前復(fù)雜的國際形勢下，有越來越多像揚(yáng)州中天利這樣有抱負(fù)的國內(nèi)企業(yè)來為國產(chǎn)制造業(yè)添柴加火。

萬里行團(tuán)隊(duì)