化工巨头们将自己的研发资金大举投入的领域必然是未来潜在的增长点，这些研发热点中一个不可忽视的部分
就是催化剂。受到选择性能提高、产率增长和工艺改进的驱动，全球的催化剂市场正在快速增长，据预测，全球的
催化剂需求量将以每年6％的速度递增，到2012年将达到163亿美元。其中有四大类催化剂最值得关注，那就是—
—二氧化碳转化催化剂、合成气转化催化剂、炼化催化剂和生物催化剂。
未来潜力无限催化剂研发亮点频现
二氧化碳转化催化剂——解决气候变化问题的未来助力
气候变化问题日益受到关注，如何利用温室气体是彻底解决气候变化问题的关键。如果能将二氧化碳转化为燃
料或化学原料岂不是一举两得？
将二氧化碳为原料进行催化转化的难点是需要相当高的能量来打断二氧化碳的化学键，催化剂能够在这种新技
术的开发中扮演重要角色。
以来源于二氧化碳的甲醇为原料生产二甲醚或烯烃的工艺正在开发中，而且越来越多的公司将精力放在开发二
氧化碳直接催化转化为聚合物和精细化学品的途径。德国Forschungszentrum Karlsruhe研究所的技术化学教授
Eckhard Dinjus表示，二氧化碳化学的重要性正逐步增加，一些产品的生产过程已经用到二氧化碳为原料，例如尿
素、聚碳酸丙烯酯以及沉淀法碳酸钙，但是还没有形成一个大的产业。
开发实例：
材料科技公司Novomer在开发将二氧化碳转化为聚合物和精细化学品的工艺，帝斯曼风险投资公司则参与了该
项投资。
美国碳科学公司（Carbon Sciences）开发了一种规模性的低耗能工艺，可将废弃的二氧化碳和水转化成乙烷、
甲烷、丙烷或甲醇。该公司的路径是基于低能耗生物催化水解工艺，在该工艺中其专有的生物催化剂起到了关键作
用。
德国南方化学公司(Süd-Chemie)和慕尼黑大学、阿卜杜拉国王科技大学联合开展了一项研究，目标是开发一种
将二氧化碳转化为化学品的技术，该项目已经开始招募化学家，计划今年下半年启动。该新技术可以为化工公司提
供极易获得且廉价的资源，而且能减少环境中的温室气体二氧化碳。慕尼黑大学的研究者们花费数年时间来研究二
氧化碳催化转化技术，目前已经有了成果。最新的成果包括小规模地生产特定塑料，如脂肪族聚碳酸酯。如果要把
该技术工业化，研究者们必须提高生产的速度，以及催化活性。
巴斯夫与哈佛大学合作开发利用二氧化碳制取化学品的工艺，有望实现由二氧化碳制取甲酸、醋酸以及糖类等
化学品。
合成气转化催化剂——应用领域大大拓宽
合成气催化剂常被用于以天然气为原料生产甲醇、氨或氢。但是，其新应用已经拓展到了将煤、天然气和生物
质转化为液体燃料和其他的化工原料领域。据业内人士估计，合成气制甲醇催化剂的需求量到2013年将以每年5％
~6%的速度增长，合成气制氢的催化剂的需求在同时期将以每年6％的速度增长，合成气制氨的催化剂需求量在同时
期的增长速度为每年2％。
很多研发集中在合成气催化剂领域，包括雅保、巴斯夫、格雷斯、南方化学、UOP等多个企业都投身其中。南
方化学表示，其催化剂的销售额自2001年以来翻了一番，到2008年达到了4.9亿欧元，几乎是研发投入的3倍。
开发实例：
陶氏化学公司和德国南方化学公司达成协议，将合作开发合成气制化学品项目，双方的合作将集中在新型催化
剂的开发和生产（该催化剂能够使合成气制化学品的转化效率更高），以及将合成气直接转化制烯烃等方面。
南方化学公司4月就收购巴斯夫在南京的一个合成气催化剂生产基地达成协议。通过这次收购，南方化学成为
中国最大的合成气催化剂生产厂商。该南京工厂将主要为化肥和甲醇工业提供优质催化剂，用于从煤炭或天然气制
备合成氨或甲醇。南方化学在中国盘锦已拥有一家合成催化剂的生产基地。作为世界第三大储煤国，中国对合成气
催化剂的需求量急剧上升。目前，中国对合成气催化剂的需求已约占全球市场份额的30%。其它煤炭和天然气储量
丰富的国家，如俄罗斯、美国和中东对合成气催化剂的需求也呈倍增趋势。
巴斯夫公司正在加快开发合成气直接制取烯烃的新工艺，优点是无需象现有工艺一样从合成气经甲醇进一步制
备烯烃，这一开发项目基于二氧化碳废弃物捕集概念。巴斯夫公司的合成气制烯烃技术将采用新开发的多相催化剂，
通过费托合成工艺实现合成气到烯烃的工业化规模生产。公司表示，选用合成气制取烯烃可拓宽原材料来源，新工
艺将以原油、天然气、煤炭和可再生材料为原料生产合成气。巴斯夫公司已于2008年6月申请了该催化剂的专利保
护。巴斯夫开发该工艺已有20多年历史，预计将此工艺真正实现商业化仍需8年时间。目前，巴斯夫已在德国路德
维希港将该工艺由实验室推向小型试验装置。
沙索（Sasol）公司在费托合成方面拥有丰富经验。巴斯夫和沙索已经建立了长期合作的模式，目标是针对沙
索在卡塔尔和尼日利亚的GTL生产基地，建设商业规模的气变油催化剂工厂。
炼化催化剂转型——适应市场新发展趋势
由于市场对柴油的需求量有高于汽油需求的趋势，炼化催化剂生产商根据这一新趋势也在研发新型催化剂。炼
化企业还有一个实际需求是——要根据市场需求量不断灵活调整产量，UOP公司的精馏和石化业务部表示，正与炼
化厂商保持合作使炼化催化剂能最大化的满足企业灵活调整产量的需求。
开发实例：
巴斯夫近来推出一款催化剂dubbed HDExtra，可提高轻汽油催化裂化（FCC）设备的柴油产率。FCC设备内不易
转化，使用这种催化剂在不改进设备的前提下也可加速转化。该技术已在北美炼厂得到验证，并在欧洲的工厂开始
试用。巴斯夫还开发了提高炼化过程中丙烯产率的催化剂，这种产品可提高以乙烷为原料的裂解炉的丙烯产量。
UOP正在开发提高柴油燃料质量的催化剂，这种催化剂还能提高产率。UOP表示，考虑到传统原油越来越少，
重质原油越来越多的现实，UOP计划拓展针对重质、沥青衍生原油和生物质原料的催化剂。
新型生物催化剂——受到第二代生物燃料驱动
近年来可再生原料和生物燃料领域应用的催化剂的需求保持高速增长趋势。该领域应用的催化剂需求增长也受
到了第一代生物燃料向第二代生物燃料转移的驱动。使用酶催化剂是生产第一代生物燃料的主要路线，包括嘉吉在
内的农化公司更趋向于使用酶，但目前有越来越多的企业开发使用化学催化剂生产第二代生物燃料的技术，例如
UOP、雪佛龙等公司。
长期来说生物燃料是否有成本竞争力还不确定，这对开发第二代生物燃料很不利，因为没有成本竞争力的技术
是不可能被工业化的，仅基于补贴和返税不会长期吸引投资。另外，投资生物燃料的热情大大受到了经济危机的影
响。
开发实例：
壳牌公司和美国生物催化剂生产商Codexis公司已经加大了在开发生物催化剂领域的合作力度，此举将缩短下
一代生物燃料商业化应用的时间跨度。作为协议的一部分，Codexis将与加拿大生物燃料生产商Iogen合作，后者
在加拿大渥太华运营着一套纤维素乙醇试验装置。（朱 编译）