国外催化剂市场的现状和未来
徐  汀
　　全球催化剂市场在不断扩大,1997年市场规模为74亿美元,到
2001年达105亿美元,预计到2005年将达到113亿美元,2007年达135
亿美元，平均年增长率约为4.6%。现在每年仅炼油催化剂、化学品
催化剂和聚合物生产用催化剂领域中的专利费和技术转让费就超过
40亿美元。
　　目前,全球催化剂市场总体呈现出温和的增长态势,需求增长较快
的领域是精细化学品催化剂(包括手性化学品催化剂)以及与环境相关
的催化剂(环境法规对该领域有着巨大的影响)。聚合物生产用催化剂
的需求增长较为缓和,而炼油和石化催化剂增长较为平淡。
　　就各种催化剂所占的市场份额来看,以与环境相关的催化剂所占
比例最大。2001年环境相关催化剂占据了全球催化剂市场份额的27%,
聚合物生产用催化剂占22%,炼油催化剂占21%,石化催化剂占20%,精
细化学品和中间体用催化剂以及其他领域用催化剂合计占10%。
  炼油催化剂
             清洁燃料是发展主动力
　　目前炼油催化剂市场并不是很乐观,市场增长动力主要来自于即
将实施的清洁燃料环境法规。为扩大加氢处理和加氢脱硫能力,炼厂
不得不加装更多催化剂或使用可再生催化剂。
　　炼油催化剂主要包括催化裂化催化剂、氢加工催化剂和与环境紧
密相关的加氢脱硫催化剂。
    催化裂化催化剂  用于将重油裂解成汽油等轻油,也用于裂解渣
油。该催化剂自20世纪40年代问世以来,已经达到47万t/a的规模,
用于全球440多套装置。2001年催化裂化催化剂占到了炼油催化剂
总量的30%。尽管新建装置不断出现,但由于催化剂活性、寿命等方
面的改进,催化裂化催化剂的增长速度仅为1%～2%,低于全球催化剂
平均年增长速率。预计2005年催化裂化催化剂的市场份额将占炼油
催化剂的30%,其中一半用于渣油催化裂化。
　　氢加工催化剂  主要用于清除油品中杂质、改进油品质量。目前,
对燃料油质量要求已经从传统的馏程和燃烧性能转向分子组成。随着
对清洁燃料要求的提高,今后5年氢加工催化剂需求的年平均增长速
率有望达到2位数。   
　　加氢脱硫催化剂  是炼油催化剂中增长最快的部分。美国、西欧
和日本等国相继制定了汽油和柴油含硫量法规,要求柴油的硫含量由
350～500ppm(1ppm=1×10-6)降到30ppm;欧盟的要求则更加苛刻,目
标是在2005年将柴油的硫含量降至15ppm以下。这迫使炼厂仅能利
用催化剂来提高产量,而且要使产品符合各种环境法规的要求。
　　2001年,加氢脱硫催化剂需求量的增长率达5%～6%,销售额占炼
油催化剂31%。预计今年低硫燃料法规生效后,加氢脱硫催化剂的需
求量会大幅增加,销售额也将增加至36%。        
　　值得注意的是,通过向炼油催化剂中加入添加剂来提高现有催化
剂活性的方法已经变得越来越重要,市场年增长率达8%～10%,而且仍
将继续提高。
　　美国W.R.Grace的Davison公司是目前世界上最大的炼油催化剂
供应商,催化裂化催化剂占据全球11亿美元市场的35%。荷兰阿克苏
诺贝尔公司曾一度位居第二,催化裂化催化剂的市场份额为27%，尤
其在氢加工催化剂方面处于世界领先地位,占据全球9亿美元氢加工
催化剂市场的32%。不过,阿克苏诺贝尔的领先地位已经成为历史。
2004年3月,Albemarle公司收购了其催化裂化和氢加工业务,成为全
球最大的氢加工催化剂生产商和世界第二大催化裂化催化剂生产商。
氢加工催化剂第二大生产商是Criterior催化剂和技术公司,占有25%
的市场份额,第三位是W.R.Grace的Davison公司,市场份额为18%。
　　炼油业务的兴衰与世界经济和政治关系密切,未来炼油催化剂市
场也将受到全球经济衰退持续时间及政治冲突解决程度的影响。预计
2005年炼油催化剂产业将会全面复苏,销售额将达到27.8亿美元,增
长速率为4.9%。
    未来几年内,炼油催化剂市场主要驱动力是清洁燃料、清洁操作
等。因此,除炼油催化剂外,炼厂正在积极寻求降低成本的工艺路线、
增加炼厂灵活性和降低投资成本的催化剂，能够减少NOx和SOx排放
量的催化剂以及高效改进辛烷值以满足新配方汽油生产需求的催化剂
等。
聚烯烃催化剂
       茂金属和单点催化剂将成重点
　　聚合物生产过程中,所采用的工艺技术和催化剂对产品的最终性
能起着至关重要的作用;其中催化剂在很大程度上影响产品聚合物的
微观和宏观结构,并最终决定产品聚合物在特定应用领域中的性能。
目前,聚烯烃催化剂主要向提高催化剂活性和选择性以及改进聚合物
形态和性能等方向发展。
　　链烯烃聚合使用的催化剂主要有3种,分别为传统Z-N催化剂、
茂金属催化剂和单点催化剂。
    Z-N催化剂发明已有半个世纪,最初用于生产PE和聚丁二烯等长
链聚合物,目前已经发展的比较成熟;后来出现的茂金属催化剂,在聚
烯烃合成中表现出独特的控制能力和多功能性,可使聚合达到空前的
定制程度;20世纪90年代中期引入的单点催化剂,不仅保持了传统催
化剂对分子结构的控制能力,同时提高了聚合物的熔点和催化体系成
本竞争力。后2种催化剂是改进聚烯烃(特别是PE和PP)性能的最重
要的催化体系。
　　PP和PE是用量最大的通用塑料品种,全球年产量约为8000万t,
每年需消耗催化剂约为6000t。预计在2007年前,PP和PE聚合用催
化剂的年增长速率约为6%,仅次于制药/精细化学品用催化剂和环保
催化剂,位居第三。
　　聚烯烃催化剂的主要生产商有瑞士巴塞尔公司及美国Davison公
司。巴塞尔是全球领先的PP催化剂供应商,占全球1/3的市场份额;PE
催化剂方面则占有10%的市场份额。巴塞尔经营的Avant系列催化剂
中有4种用于PP和PE,茂金属催化剂则主要集中于PP。
　　Univation公司专注于LLDPE和HDPE生产用茂金属催化剂的研
发,其曾预计在2000～2010年间双峰HDPE的需求量将占HDPE需求量
的1/3,将大幅推进该类催化剂的生产。不过就目前的情况来看,LLDPE
市场中仅有10%为茂金属PE。预计今后一段时间内,全球茂金属PE的
用量将以年均20%的速度增长,茂金属催化剂的使用量会大幅增加。
　　此外,在双峰技术和单点催化剂研究方面均有出色表现的美国
Equistar公司预计,未来几年茂金属催化剂和单点催化剂生产的PE
将保持高速增长。预计2005年欧洲茂金属PE产能将达到全球产能的
1/3,且逐渐渗透到HDPE和弹性体行业,为茂金属催化剂和单点催化剂
带来广阔的市场。
　　由于PP生产商希望进一步降低操作和生产成本,生产出更具市场
竞争力的产品,PE生产商则希望实现产品性能的差异化,因此茂金属
催化剂和单点催化剂具有相当的市场潜力。
  手性催化剂
                        最快的增长点
　　精细化学品合成用催化剂市场目前正面临一系列困扰,如由于新
药批准不多,制药厂商产能过剩。但总体而言,与近年大多数化工市场
对催化剂需求平淡相比,制药中间体对催化剂的需求依然是一个快速
增长的领域。尽管市场不容乐观,但是精细化学品生产商还是找到了
一个新的亮点——手性催化剂体系。利用手性技术可以合成出许多制
药中间体,预计今后手性技术的销售额将以年均10%以上的增速发展,
到2009年可达1.5亿美元。
　　对任何精细化工或制药公司来说,有机化合物进入规模化生产以
前,开发出高效的合成工艺路线是成败的关键。对于精细化工领域,需
要使用催化剂的工艺仅有10%～20%,远远低于大化工约90%的比例。
不过精细化学品用催化剂正处于高速发展期,这主要是由于高达
75%～80%的制药领域使用的新化合物是手性结构的,绝大多数产品生
产要使用不对称合成催化剂和手性化学催化剂。
　　一般说来,手性分子有2个对映结构体,只有一个对映体可以用做
药物的活性成分,而另一个对映体则没有活性甚至会带来副作用。全
球百强药物中有50%以上是单对映体产品,因此快速有效地提供手性
中间体和活性成分的单对映体就成为精细化学品生产商保持竞争优势
的重要途径。
    根据Freedonia 集团公司(专门从事市场研究)的调查数据,2005
年手性原料、中间体活性原料的需求增长率将达9.4%,市场规模将达
到151亿美元;预计2007年制药/精细化学催化剂需求增长速率为
8%。
  尾气控制催化剂
              环境法规革命策前行
目前,交通工具尾气中的SOx、NOx和烃类等主要通过转化器中的
净化催化剂进行处理。2000年,全球内燃机交通工具尾气污染控制市
场达392亿美元,预计到2020年将增加1倍以上,达到849亿美元。
其中,大轿车和轻型卡车尾气污染控制市场将从2000年的约325亿美
元增长到2020年606亿美元以上;摩托车和机动自行车尾气污染控制
从2002年8亿美元增至2020年的31亿美元;柴油重型卡车和公共汽
车尾气污染控制将从2002年的58亿美元增长到2020年的212亿美
元,成为该领域增长最快的环节。
出现如此迅速的增长是由于世界范围内内燃机交通工具数目迅速
增长,特别是亚洲和拉丁美洲,而随着环保意识的增强,这些地区的国
家正逐渐采取更为严格的内燃机交通工具尾气污染控制程序。由于尾
气污染控制主要依靠催化剂转化器,这必将带动转化器用催化剂需求
量的迅速增长。
南非的汽车尾气控制催化剂转化器制造业已经成为增长最快的工
业之一,年产量超过1000万套,占全球产量的10%以上。Engelhard和
N. E Chemcat公司组成合资企业在泰国建立了生产尾气处理催化剂
装置,供应东南亚市场。泰国是仅次于美国的世界第二大轻型卡车供
应地,且已经实施了尾气控制Euro Ⅰ标准,不久将实施Euro Ⅱ标准。
随着中国小型汽车需求量的大幅增加及尾气等环境法规的逐渐实
施,尾气控制催化剂市场迅速增长。中国已经承诺,北京在2008年奥
运之前执行Euro Ⅳ标准,2010年前在全国实行这一标准。这无疑会
大大推动亚洲汽车尾气净化催化剂的发展。
除汽车尾气、化工排放外,环境保护还涉及电站、公共设施等的
尾气排放控制。随着环保标准的不断提高,这些废气的治理亦将会给
催化剂市场带来新的生机。OM公司是汽车尾气控制催化剂的领导
者,2001年的销售额为14亿美元;其次是Engelhard公司,销售额为
6.47亿美元;Johnson Matthey以5.35亿美元的销售额位居第三。
汽车尾气催化剂市场正面临来自一些新公司的挑战。如
Catalytic Solution 公司就提出了混合相催化技术的概念,可使催化
剂中铂等贵金属的使用量降低90%以上。如果这种催化剂进入市场,
将会对上述3家公司产生一定影响。
结束语
未来几年,随着技术的进步,制药和精细化工产品合成用催化剂将
成为催化剂市场的亮点,特别是对映体的筛选和合成领域。
世界各国环保法规日益严厉,环境净化用催化剂、加氢脱硫催化
剂、具有脱除NOx等尾气的净化催化剂将成为人们关注的热点,市场
份额也将不断扩大。
由于人们希望开发具有新奇特性的聚合物,并且可以最大程度地
控制聚合物的结构和性能,茂金属和单点催化剂在这方面独具优势。
炼油和石化催化剂的需求量在未来几年不会出现大幅增长。炼油
催化剂增长将主要得益于氢加工催化剂和固体酸烷基化催化剂的增
长。在一些生产成本较低的地区(如中东、亚洲)对这类催化剂的用量
增加稍快。
此外，一些新兴催化技术平台的出现,也将会极大地改变今后催
化剂市场格局。比如使用组合催化剂以提高催化剂性能,将会影响到
新型催化剂的研究发展速度;单点和选择性氧化催化剂将提高催化剂
的选择性,并有可能产生新型催化反应,其他如分子工程、生物催化、
光催化以及反应数据库等新兴技术平台都将会给催化剂的发展带来新
的活力。