背景信息与催化剂作用
催化剂是一种加速或改变化学反应路径而自身不发生改变的物质,通常通过热量、压力和催化剂的存在来高效推进反应。金属因其化学可塑性成为优良催化剂,其中贵金属(如铂、钯、铑)在汽车催化转化器中应用广泛,因其能在恶劣环境中长期高效运行。然而,推动化学品高效生产的催化剂并未引起公众关注。
乙二醇(EO)与银催化剂
乙二醇(EO)是最重要和常用的化学品之一,是聚酯等塑料的基石,广泛应用于服装、塑料制品等领域。EO的高效生产依赖于银催化剂,但这一事实鲜为人知。21世纪的世界高度依赖催化剂,它们对“绿色化学”的实现至关重要。
银在催化中的预测应用
根据GFMS团队的数据,2015年全球EO工厂的银量同比增长103%,预计到2020年,全球EO工厂的银储备将达到16亿盎司,复合年增长率为3.1%。美国将成为最大的银消费国,2020年新增EO工厂的催化剂中银用量预计达7500万盎司(略高于中国的7300万盎司)。设计精良的银催化剂在现代化EO装置中寿命可达五年,但会因过热烧结或化学物质中毒而降低效率,需定期更换或再生。
银催化剂的技术细节
银催化剂中的银颗粒通常占催化剂重量的10-15%,颗粒必须非常小以最大化反应物表面积,从而提高效率。2015年,全球EO工厂中的银储量达137.5百万盎司,相当于2015年全球白银珠宝需求的一半以上。银颗粒在载体表面清晰可见,通过扫描电子显微镜可观察到其微观结构。
未来趋势与投资
包括亨斯曼、萨索尔和PTT全球在内的领先化学公司在美国投资建设新EO设施,未来五年将新增超过100万吨EO产能,推动银催化剂需求增长。美国因天然气和石油价格优势,将成为EO行业最大银消费国。数百万盎司的银催化剂将持续为全球新投产的工厂提供原料,凸显其在EO生产中的不可替代性。