□ 首席记者 冯倩楠
药品是怎么合成的?答案就藏在催化剂里。在药品工业化生产中,催化剂承担着将关键分子片段精准连接、完成化学合成的任务。
不只是制药,液晶材料、农药、食品和饲料添加剂、涂料、纤维等众多领域,同样离不开催化剂。在工业生产过程中,催化剂能显著提升化学反应的速率与精准性,而以铂、钯、铑等贵金属制成的催化剂因性能卓越,成为很多高端化工生产的核心材料。
“催化剂就是化工反应的‘芯片’。过去这片‘芯片’长期依赖进口,是典型的‘卡脖子’技术。”在陕西宝鸡,已成立26年的新材料企业陕西瑞科新材料股份有限公司负责人蔡林道出创业初衷。
实现国产替代
2000年前后,我国精细化工、医药中间体、农药、液晶材料等行业进入起步提速期,但作为核心配套的贵金属催化剂,几乎被庄信万丰、巴斯夫、贺利氏等欧美巨头垄断。彼时,国内企业面临价格高昂、交货周期漫长、废剂回收受制于人的困境。
瑞科新材料公司总工程师蔡万煜正是这段历程的亲历者之一。2000年,公司成立后,他跨行进入有机化学催化剂领域。没有现成技术,他就自学有机化学、查找外文资料、通宵做实验。三年来,他平均每天调制样品三四个,共做实验近两千次,终于在2003年底成功研究出《炭负载贵金属纳米晶加氢催化剂的制备方法及用此方法生产的铂炭催化剂》,并获国家发明专利授权。这项专利实现了国产化技术突破,被广泛应用于医药、染料、液晶合成等领域。
最让研发团队难忘的是氯乙酸加氢脱氯催化剂的攻关。从2021年6月立项,到2025年12月完成首批次2.8吨催化剂装填,研发团队逐一攻克了活性炭预处理、金属活性组分定点分布、晶粒尺寸控制等多个技术难点。2026年1月至今,已连续生产和供应两批产品。
“这个项目的成功,给了我们继续深耕基础化工领域的底气和动力。”蔡万煜说。
然而,让下游企业接受国产替代并非易事。“换催化剂等于全线重做工艺验证,一批废掉就是几百万,谁担责?”瑞科新材料总经理助理杜冰坦言。
为破解信任难题,瑞科新材料采取“小步快跑”策略:先提供小批量产品,在客户侧线进行3到6个月“背靠背”验证,对比进口牌号转化率和选择性;针对客户需求做精准定制开发,如针对培南氢化易脱卤问题改载体酸度,针对吡啶加氢改钯分散度等;在服务层面,建立客户专属配方档案,技术员24小时到场,并承诺同牌号批次波动控制在3%以内。
凭借技术与服务双轮驱动,瑞科新材料自主开发出钯炭、铂炭等负载系列贵金属催化剂近百种型号,以及醋酸钯等300余种贵金属均相催化剂。目前,公司在精细化工赛道服务上市公司超200家,成为陕西制造业单项冠军示范企业,企业营收实现千倍增长。
废剂变“矿山”
尽管贵金属已成为现代工业和先进技术不可缺少的关键支撑材料,但除黄金和白银外,我国贵金属矿产资源仍十分匮乏。以铂族金属为例,我国从自有矿产资源中每年仅能产出铂族金属不到5吨,而铂族金属年需求量则达到200余吨。
“贵金属催化剂的绿色循环再生利用既可完善产业链条,又可加速贵金属催化剂下游产业绿色低碳发展。”杜冰介绍,瑞科在研发之初就考虑到回收利用,目前已构建起“焚烧热解—灰分富集—火法熔炼+湿法提纯”联合工艺流程,形成了完备的贵金属回收技术体系。其中,对钯、铂的回收损失率控制在2%以内,并攻克了低含量及超低含量(含量≤1‰)含贵金属废液、固废、焦油及多金属混合废料中贵金属回收难题,混合项中弱势贵金属回收损失率控制在5%以内,废催化剂年处理能力达到3000吨。
这种“精打细算”的循环模式,让贵金属在产业链中实现“闭环跑圈”。一个典型案例是:某培南类原料药企业以前使用的均相钯配合物单价高,废剂回收周期长达4个月。切换瑞科新材料定制的钯炭及回收闭环后,催化剂直接采购成本下降约30%,废剂15天内回流贵金属抵扣新剂成本,交货期从90天缩短至15天。
蔡林透露,未来,瑞科新材料将持续提升“研发—生产—应用—失活回收—再精制”全链路能力,进一步精进钯、铑、钌回收技术和工艺,用循环能力对冲贵金属价格波动,增强对关键原材料的掌控能力。
让人才保持专注
瑞科新材料总部位于宝鸡。作为一家落户非省会城市的高新技术企业,他们是如何筑牢人才“蓄水池”的?
杜冰介绍,公司为核心研发人员配备了“企业总工程师+高校教授”双导师制,研发新人前两年须在“合成—表征—中试—客户现场”四个环节轮岗,“不当纯文献研究员”。此外,参与国标和行标制修订的还可获得内部职级加成。
“我们更倾向于自主培养人才,把骨干送到高校攻读博士学位,将学术研究与公司技术攻关紧密挂钩——论文题目直接设定为企业待突破的技术难题,实现‘一箭双雕’。”杜冰说。
为持续增强企业核心竞争力,瑞科新材料实行开放型研发体系,与西北工业大学、西北农林科技大学、宝鸡文理学院等高校长期合作,坚持需求导向,将产线难点转化为研发重点。同时,公司设立以核心技术人员命名的工作室,倡导“创新永不停歇,不让问题过夜”。
在客户合作方面,瑞科新材料以“配方保密+联合中试”方式,研发人员和生产人员在催化剂首批次应用时要深入客户生产线驻厂跟踪,待工艺稳定后才可以定型转量产。
9月2日,省政协将召开“做强做优新材料产业”专家协商会。作为陕西制造业单项冠军示范企业,瑞科新材料对产业政策有着切身感受。目前陕西对新材料首批次应用的支持涉及省级财政奖励和国家保险补偿两套机制,但贵金属催化剂并未纳入其中。
“贵金属催化剂在省内可配套的生物医药、新型显示、现代化工、氢能、新能源汽车等多个产业链中都是关键基础材料。”蔡林呼吁,将贵金属催化剂列入陕西省级首批次应用子目录,以政策“催化剂”加速省内上下游企业配套协同。