吕建辉：潜心研究催化剂再生技术

　　“如果说芯片是现代工业的核心和灵魂，那么催化剂可以看作化工生产的‘芯片’。谁掌握了催化剂研发技术，谁就握了化工行业发展的关键一招。”聊起自己率队主攻的催化剂研发项目，吉化研究院精细化工研究所研究员吕建辉侃侃而谈。

　　近年来，吕建辉潜心研究催化剂再生技术，通过自主创新，使催化剂“复活”，不但实现了降本压费，而且打破了国外技术垄断。今年，吕建辉光荣当选吉化公司第四届十大杰出青年。

　　“吉化苯乙烯装置烃化、反烃化催化剂均来自国外进口。随着装置运行时间增加，催化剂表面会逐渐形成碳沉积物，导致活性降低，只能通过停车换剂来解决，无疑增加了工艺成本。” 吉化研究院院长孙润德介绍说。为此，吕建辉和课题组最先将目标瞄向了“合成乙苯进口催化剂失活机理与再生工艺”的研究。

　　没有相关资料，吕建辉就自己摸索，先采用X射线衍射仪、扫描电镜等设备和化学元素分析、热重分析等方法，给失活催化剂、再生催化剂、新鲜催化剂做个全面体检，再用小型固定床反应装置模拟工业装置，评价催化剂的活性、选择性和稳定性。然而，经过9个多月、近400次试验，失活催化剂活性恢复度不到60%，没有到达预期再生效果。

　　问题究竟出在哪儿呢?科研过程来不得半点浮躁，吕建辉沉下心来、重新出发。他彻夜查找资料，深入研究催化剂的微观结构和制备机理。“催化剂的微观结构像‘蜂巢’一样，很难通过常规方法来恢复活性。如果排除结构性和碳含量的影响，那关键条件就是清洗过程中酸的浓度。”吕建辉恍然大悟。又经过100多次试验，最终证明，酸浓度的确是催化剂最直接的制约因素。吕建辉带领攻关团队采用“焙烧—离子交换—再焙烧”方法，破解了最为关键的技术难题。

　　为了验证这项技术，吕建辉将实验室小试应用到生产实践中。但在第一次验证过程中，苯乙烯装置卸出的烃化催化剂、反烃化催化剂破碎严重。吕建辉反复分析论证，最后提出在敞口水槽进行离子交换，将催化剂深度干燥和焙烧“两步并作一步”的方案，终于突破了技术瓶颈。经过600小时稳定性测试，再生催化剂性能可以和进口催化剂相媲美。投入装置生产运行后，仅这一项技术就节约催化剂购买成本900多万元。

　　“该催化剂‘复活’技术很快被推广到另外一种型号的催化剂/吸附剂再生领域。”吕建辉介绍说。2021年，他们团队又再次承接了苯乙烯装置的催化剂再生任务。这次和以往不同，需要增加一种属于危险化学品的再生原料——硝酸铵，但硝酸铵的购买和使用都受到严格限制，急需找到一种替代原料，经过多次筛选，团队确定了一种有机酸溶液。催化剂回装后，工业运行性能达到进口催化剂指标，再次节约催化剂购买成本1000多万元。