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标  题: 稀土在石化工业中的应用回顾与发展建议[转]
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标  题: 稀土在石化工业中的应用回顾与发展建议
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                       稀土在石化工业中的应用回顾与发展建议


                              张新民　宋宗文　李钟华


　　摘　要　概要地回顾了稀土在石化工业中的应用情况和取得的成绩，根据我国稀土资

源的优势和市场需求，建议进一步大力发展稀土在催化剂、支农产品、工业废气、废水等

方面应用的工业化开发，将我国稀土资源优势变成产业化优势和市场优势，从而促进支柱

产业石化工业的发展，满足相关行业发展的需要。

　　关键词　稀土　应用　回顾　发展　建议


　　Abstract　This paper briefly reviewed the application of rare earth in pet

rochemical industry and the successes have achieved.According to the natural r

esources superiority of rare earth in our country and the need of the market,t

his paper suggested that we should deeply develop the industrial application o

f rare earth in catalyst,the products to support agriculture,industrial waste 

gas,waste water and so on.It will turn the natural resources superiority of ra

re earth into industry and market to promote the development of petrochemical 

industry and meet the need of related industry.

　　Key words　rare earth,application,review,development,suggestion


　　我国稀土资源已占世界稀土资源总量的90%，稀土矿产资源十分丰富，把我国稀土资源

开发应用好，是一个关系我国未来发展的重大课题。因此，大力开发其在石油化学中的应

用，取得拥有我国自主知识产权的世界领先水平的成果，并使之产业化，对于进一步促进

我国支柱产业石油化学工业的发展意义重大。


1　稀土在我国石油化学工业中应用的回顾


　　稀土在石化工业中应用十分广泛。建国50年来，我国稀土在石化工业中的应用取得了

长足的发展。

1.1　稀土在石油化工催化剂中的应用

　　稀土可广泛用作石油化工中的炼油催化剂、化肥催化剂、高分子聚合催化剂、有机合

成催化剂及环保催化剂等。

1.1.1　稀土在炼油催化剂中的应用

　　我国从1964年开始研制稀土分子筛催化剂，1970年生产了稀土X型沸石小球和微球裂化

催化剂，经工业应用，表现出活性高，选择性好等优点，与原用的非沸石型硅铝催化剂相

比，多生产汽油2%～6%。1973年，在全国有关科研单位、高等院校和催化剂生产厂家的共

同努力下，又研究成功Y型沸石的合成与REY型沸石的制备工艺，于1976年建成我国第一套

REY型沸石生产装置，从此，我国开始使用稀土Y型沸石催化剂。80年代中后期，为了掺炼

渣油和提高汽油辛烷值的需要，我国进一步成功开发了含超稳Y型沸石的裂化催化剂，其特

点是生焦率低，汽油辛烷值高，与进口的含起稳、Y型沸石裂化催化剂相比性能相当，汽油

回收率高于进口的催化剂。催化剂质量达到国外同类产品先进水平。目前在石油催化裂化

催化剂中每年消耗稀土2500吨左右，使我国炼油行业每年增产汽油300万吨以上，取得综合

效益60亿元。

1.1.2　稀土在化肥催化剂中的应用

　　国内自80年代起进行了稀土化肥催化剂的研究。西南化工研究院成功开发了含稀土低

水碳比转化催化剂Z111，显著提高了催化剂的活性和抗结炭性能。该催化剂在许多大型合

成氨厂应用，取得了良好效果。催化剂寿命可达3年，其性能已超过BASF公司G1-25催化剂

和ICI公司46-9催化剂水平，1996年获国家科技进步二等奖。南化公司研究院开发加稀土氧

化物的J105型甲烷化催化剂，性能已超过了世界同类催化剂性能，寿命提高了3倍以上，获

国家科技发明三等奖。

1.1.3　稀土在高分子聚合催化剂中的应用

　　我国是开展稀土催化剂合成橡胶研究较早的国家之一。早在60年代初，中国科学院长

春应化所就开展了稀土元素合成双烯烃橡胶的研究，并对稀土催化剂进行了系统研究，其

基础研究以及对稀土催化聚合物结构、性能表征方法的研究已分别获国家自然科学基金二

等奖和三等奖。在此基础上试制成功稀土顺丁橡胶、稀土充油橡胶等胶种，经应用获得好

评。应用结果表明，聚合过程平稳，催化剂用量少，产出的胶与天然胶接近。稀土顺丁橡

胶获原化工部科技进步一等奖，稀土顺丁充油橡胶获国家发明三等奖。我国首创的稀土顺

丁橡胶技术在国际上处领先水平。

1.1.4　稀土在有机合成催化剂中的应用

　　稀土在有机合成催化剂中的应用国内做了大量工作，北京化工研究院于80年代初研究

了稀土型高负荷苯氧化制顺酐催化剂，90年代初实施工业化生产。工业应用表明，稀土催

化剂除高活性、高负荷的特色外，所生产的顺酐产品色泽好，纯度高。该催化剂性能达国

外同类产品先进水平。

　　北京院还进行了稀土在正丁烷氧化制顺酐催化剂中的研究，重复性、稳定性很好，达

到工业生产水平，目前正在进行工业应用试验。

　　中国科学院成都有机所在天然气水汽重整制合成气催化剂中加入稀土元素，显著提高

了催化剂的热稳定性和催化效果。该稀土催化剂已应用于多家大型生产装置，取得年增加

利税1000万元的效益。在合成气制甲醇、混和醇等研究中，稀土催化剂达到与法国石油研

究院专利相近的水平；在天然气催化氧化制合成气新工艺中，中国科学院成都有机所和大

连化物所等研制的催化剂，可明显提高催化剂的抗积炭性能，活性组分的分散度和催化剂

的稳定性达国外先进水平。

　　此外，天然气氧化偶联制乙烯，合成气制乙醇，甲烷直接合成甲醛、甲醇，丙烯氧化

制丙烯醛，氨氧化制丙烯腈，甲醇制甲醛等均研究采用稀土催化剂且取得了一定进展。



1.1.5　稀土在环保催化剂中的应用

　　含稀土的催化剂是80年代以来开发的一种新型汽车尾气净化催化剂。我国自70年代开

始先后有中国科学院长春应化所、华东理工大学、福州大学、河南化工研究所、南化公司

研究院、天津化工研究院、北京工业大学、清华大学、内蒙古大学、包头稀土应用技术研

究所等单位研究含稀土汽车尾气净化催化剂。20多年来，取得了不少成果，特别是在稀土

-过渡金属-微量贵金属催化剂研究方面具有中国特色，所开发的尾气净化催化剂具有良好

的活性和稳定性，抗硫、铅中毒能力，使用寿命已达50000公里以上，汽车尾气净化催化剂

已具备了产业化条件。

1.2　稀土在支农产品中的应用

1.2.1　稀土在化肥中的应用

　　我国河南省化工研究所、西南化工研究院、上海化工研究院等单位自70年代始研究开

发了螯合稀土肥料、稀土碳铵复合肥等，取得了重大技术突破，并已产业化。稀土肥料已

成功用于农作物。河南省化工研究所开发的螯合稀土微肥已在全国6个省区的20多万亩作物

上进行了不同程度的肥效试验，对农作物、经济作物及家禽养殖方面增产效果显著，成果

获原化工部科技进步二等奖。我国稀土微量元素在农业生产中的应用研究工作在国际处领

先地位。目前稀土复合肥产量已达年产150万吨，对农业生产发挥了巨大作用。

1.2.2　稀土在饲料添加剂中的应用

　　稀土化合物作为饲料添加剂在国外报道很少。国内山东省化工研究院、广西化工研究

院等单位开展了稀土饲料添加剂及其应用研究。山东省化工研究院研究了一系列有机稀土

饲料添加剂，其中柠檬酸稀土饲料添加剂的合成与应用研究在国内处领先水平。研制的FA

及GA稀土化合物为国际首创，已获国家发明专利。有机稀土饲料添加剂经饲喂试验，具有

明显的经济效益。广西化工研究院开发的氨基酸稀土螯合物经饲喂试验，可节省一半或百

分之百的蛋氨酸或赖氨酸，大幅度降低饲料成分，经济效益显著，可与名牌的正大饲料相

媲美。

1.2.3　稀土在耐旱剂中的应用

　　针对我国北方地区干旱少雨，影响农作物生长的问题，河南省化工研究所开发了稀土

耐旱剂，属国内首创。小试已完成，样品经应用试验证明对作物具有显著增产、防病等特

点。该技术如产业化将极大地促进农业和林业的发展。

　　美国著名稀土专家柯施特指出：稀土农用技术的突破“可能成为稀土元素发现近200年

来稀土应用的最重大进展”。农用稀土的用量将逐年增长，且成为稀土应用的重要领域。


1.3　稀土在涂料、颜料中的应用

　　稀土在涂料中的应用主要做涂料催干剂、涂料固化剂、稀土着色彩砂、稀土颜料、稀

土发光及荧光颜料等。

1.3.1　涂料用稀土催干剂

我国于70年代始先后研制了代替铅、锌、锰、钙、钴的稀土催干剂，解决了传统催干剂效

果单一、污染严重及价高的问题。近年来国内不少厂家推出了异辛酸稀土盐新型涂料高效

催干剂，是取代目前传统环烷酸盐的最理想的广谱型涂料专用催干剂，特别适用于生产各

种规格和型号的浅色涂料、清漆及专用油漆等。由于成本低，催干性及其综合效果佳而倍

受涂料行业的青睐。

1.3.2　涂料用稀土固化剂

　　国内有关单位研制了稀土硅酸盐、稀土磷酸盐、稀土硫酸盐做涂料固化剂。稀土磷酸

盐、稀土硫酸盐是建筑涂料的新型高效固化剂，特别是用于水玻璃无机复配系列建筑涂料

中效果极佳。

1.3.3　稀土着色彩砂厚涂料

　　内蒙古建筑科学院成功地研制了一种色泽鲜艳、富有宝石感的稀土彩砂厚涂料。这种

涂料涂层厚，有立体感，且保色耐老化性能非常好，受到涂料界和建筑界的赞赏。

1.3.4　稀土发光涂料

　　国内开展了对长余辉发光涂料的研究，例如采用稀土金属离子激活的发光颜料制成的

发光涂料；开发的铝酸锶铕长余辉荧光屏涂料；蓄能型自发光涂料系列等，达国际先进水

平。克服了传统发光涂料余辉时间短及环境污染问题。

1.4　稀土化合物在皮革加工中的应用

　　中国科学院成都有机所与四川大学、西北轻工业学院等单位合作，研制成功铬-稀土结

合鞣工艺及稀土助涂助剂，解决了稀土与铬结合鞣易产生土花问题。两项技术已在制革工

业中得到成功应用。

1.5　稀土在塑料加工中的应用

　　国内有关单位针对聚氯乙烯在160～220℃条件下加工会剧烈降解问题，研制了硬脂酸

稀土和有机二元酸单酯稀土盐等。中国科学院化学所等单位利用稀土的荧光性质，开发发

光塑料或光能转换塑料。此外，利用稀土的磁性特征开发磁性塑料；利用稀土化合物的抗

凝血性开发输血、存血用的塑料器材等也在研究中。


2　稀土在石油化学工业中应用的建议


　　稀土在石化工业中的应用国内已做了大量工作，取得了很大成绩。有些应用领域，例

如稀土微肥、稀土络合催化聚合、稀土饲料添加剂等在世界处领先水平，因此应充分利用

我国稀土资源优势，在现有研究开发基础上，进一步大力开发其在石化工业中的应用，将

我国资源优势变成世界一流的产业优势和市场优势。

　　根据国民经济发展的需要，对今后稀土在石化工业中应用的开发提出一些浅见，供参

考。

2.1　稀土催化有规橡胶成套生产新工艺技术开发

　　由我国首先研制的稀土催化剂合成的有规立构橡胶已证实较传统催化剂合成的橡胶有

着更加优异的性能，在现有研究基础上，今后应加速稀土催化高性能橡胶的研究，开发环

境友好、生产多品种橡胶的成套生产工艺技术并产业化，使我国永保合成橡胶催化剂及合

成橡胶技术世界一流水平，满足支柱产业汽车工业发展的需要。

2.2　稀土热稳定剂的开发及其在聚氯乙烯中的应用

　　聚氯乙烯是我国用量最大和应用范围最广的通用塑料。由于热稳定性差，影响聚氯乙

烯的加工和使用。国内虽然开发了稀土热稳定剂，但仅限于硬脂酸系列等少数品种，且稀

土稳定剂加入不利于聚氯乙烯流动性提高问题没有得到根本解决。稀土热稳定剂年需求量

约6万吨，有广阔的应用市场，所以深入进行聚氯乙烯热稳定剂的应用开发，保持国际领先

水平，促进聚氯乙烯发展，满足相关行业发展的需求有着重要意义。

2.3　汽车尾气稀土催化净化剂的产业化开发

　　汽车尾气是造成城市大气污染最重要的污染源之一。汽车尾气催化净化剂是消除这种

污染源的最重要措施。今后应组织力量，集中攻关，使汽车尾气稀土催化净化剂产业化并

投入使用，为消除汽车尾气污染，为“蓝天工程”做出贡献。

2.4　稀土废水处理的应用开发

　　稀土在提高生物酶活性及对硝基氨向氨态氮转化方面具有明显效果，可广泛用于生化

处理、污泥厌氧处理等，根据国内需要，应抓好稀土在含镀镍循环废水、放射性废水及含

酚等难处理的废水处理的应用开发，为解决水污染，为“碧水工程”做出应有的贡献。



2.5　硝酸法铁系无铬型CO高温变换催化剂的开发

　　CO高温变换催化剂是化肥催化剂中用量最大的一类，在我国约占化肥催化剂产量的45

%。国产铁铬系列高温变换催化剂每年需价格昂贵且有剧毒的铬酐1500吨。6价铬有剧毒，

严重危害人身健康，因此去掉铁铬系变换催化剂中铬组分，同时代之以适当组分仍使催化

剂保持良好性能，是当今国内外高变催化剂的研究方向和必然趋势，也是化肥工业CO高温

变换催化剂技术发展中带有全局性、方向性的重大课题。经研究，加稀土的高温变换催化

剂是解决铬系污染的最有效途径。因此组织力量，攻克硝酸法CO高变稀土催化剂，对实现

化肥生产友好工艺，支援农业发展，意义重大。

2.6　稀土耐旱剂的工业化开发

　　河南省化工研究所开发的世界首创的稀土耐旱剂具有稀土微肥和耐旱剂的双重作用，

具有广阔的市场和发展前景。仅河南省若能在5%～10%的土壤中推广使用，其用量为7.5～

20万吨，产值将达7.5亿～20亿元。如在全国推广，用量和效益将更为可观。该技术目前只

进行了中试。今后应组织力量进行产业化开发并大面积推广应用。对农业、林业的发展将

起到不可估量的作用。

 

2.7　稀土饲料添加剂产业化开发

　　稀土作为饲料添加剂是我国的特色，经应用发现氨基酸稀土螯合物、有机酸稀土饲料

添加剂是优良的饲料添加剂，在我国有巨大的市场潜力。以氨基酸螯合物为例，到2000年

，我国配合饲料产量将达8000万吨，以氨基酸稀土螯合物在饲料中添加0.1%，则有8000吨

的市场需求。所以开发氨基酸稀土螯合物、有机酸稀土饲料添加剂，对我国饲养业的发展

，满足人民生活的需要有现实意义。目前仅进行中试，应抓紧产业化开发。

2.8　烯烃聚合单组分稀土催化剂的研究开发

　　单组分稀土催化剂聚合烯烃不仅有与茂金属催化剂可比的粒活性，更有着茂金属催化

剂不可比拟的优势，不用贵重金属MAO做助催化剂，尤其重要的是在催化烯烃与极性单体共

聚，优于Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂。在聚合烯烃中引入极性基团，可解决聚烯

烃功能化的难题，将极大拓宽聚烯烃的应用范围，提高其附加值。国外尚未产业化，因此

研究开发具有世界领先水平的烯烃聚合单组分稀土催化剂，发展我国聚烯烃工业，具有现

实意义。


作者简介：张新民　男，32岁，硕士，工程师，从事化工科技管理工作。

　　　　　宋宗文　男，59岁，大学，教授级高工，从事化工科技管理工作。

作者单位：张新民　中国科技大学管理学院　北京　100800

　　　　　宋宗文　李钟华　化工科技研究总院　北京　100011


 



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做跟纳米碳管/连着地球与月球/满怀憧憬的我/在黑暗中/爬呀爬/有一天/看到一丝光亮/


爸爸发来短信息：那是尽头！/我探出了脑袋/长娥jj 理着云鬓，轻轻说/

Verbal题做了吗？





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