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第7章 结构催化剂与反应器：新结构、新策略和新进展1

7.1 基于原电池置换反应的foam/fiber结构催化功能化及其应用探索3

7.1.1 草酸二甲酯加氢制乙二醇3

7.1.2 煤层甲烷脱氧4

7.1.3 气相醇选择氧化4

7.2 foamfiber结构的湿式化学刻蚀催化功能化及其应用探索5

7.2.1 合成天然气5

7.2.2 高通量甲烷部分氧化制合成气6

7.3 fiber结构上原位晶化生长MFI分子筛及其应用探索6

7.3.1 甲醇制丙烯6

7.3.2 催化精馏7

7.4 Al-fiber结构的水蒸气氧化功能化及其应用探索8

7.4.1 合成气制DMO8

7.4.2 费托合成制低碳烯烃8

7.5 Ni-foam结构的水热处理功能化及其deNOx催化性能9

7.6 偶联剂辅助的NPs@Oxides纳米核-壳催化剂的整装结构化及其应用10

7.7 烧结fiber包结细颗粒催化剂及其应用11

7.7.1 制氢与纯化11

7.7.2 空气净化14

7.7.3 移动费托合成15

7.8 电化学储能材料16

7.9 结论与展望17

参考文献17

第8章 催化裂化22

8.1 概述22

8.2 石油烃类的催化裂化反应25

8.2.1 烃类催化裂化反应的机理25

8.2.2 石油馏分的催化裂化反应26

8.2.3 催化裂化反应的热力学28

8.2.4 催化裂化反应动力学28

8.3 催化裂化催化剂35

8.3.1 天然白土催化剂36

8.3.2 全合成硅酸盐裂化催化剂36

8.3.3 沸石分子筛裂化催化剂38

8.4 裂化催化剂的失活与再生40

8.4.1 水热失活40

8.4.2 结焦失活41

8.4.3 重金属毒物引起的失活42

8.4.4 裂化催化剂的再生43

8.5 流态化基本原理44

8.5.1 流态化域44

8.5.2 流态化的特点46

8.5.3 颗粒的循环与压力平衡47

8.6 反应-再生系统49

8.6.1 提升管反应器49

8.6.2 再生器51

8.7 结论与展望54

参考文献55

第9章 加氢裂化技术57

9.1 引言57

9.1.1 加氢裂化简介57

9.1.2 加氢裂化的特点及意义57

9.1.3 加氢裂化过程中的主要反应58

9.1.4 加氢裂化与催化反应工程的关系58

9.2 加氢裂化工艺与催化剂概要59

9.2.1 加氢裂化工艺及催化剂59

9.2.2 加氢裂化反应过程60

9.3 加氢裂化反应动力学63

9.3.1 加氢裂化反应的关联模型63

9.3.2 加氢裂化各种集总动力学模型66

9.3.3 两维加氢裂化集总动力学模型69

9.3.4 其他复杂反应动力学模型简介71

9.4 加氢裂化的反应工程描述72

9.4.1 氢对加氢裂化反应过程的影响72

9.4.2 竞争吸附、中毒对HC反应的影响74

9.4.3 滴流床反应器的传质与传热76

9.5 应用催化反应工程理论指导加氢裂化过程开发实例80

9.5.1 加氢裂化催化剂级配技术81

9.5.2 FDTG技术83

9.5.3 液相循环加氢技术84

9.5.4 沸腾床技术85

参考文献86

第10章 催化重整反应工程89

10.1 催化重整概述89

10.1.1 催化重整的发展89

10.1.2 催化重整的类型90

10.1.3 催化重整的作用91

10.2 催化重整原料油93

10.2.1 重整原料油馏程要求94

10.2.2 重整原料杂质含量指标95

10.2.3 重整原料表征101

10.3 催化重整化学反应102

10.3.1 六元环烷烃脱氢反应103

10.3.2 五元环烷烃脱氢异构化反应103

10.3.3 链烷烃脱氢环化反应104

10.3.4 链烷烃异构化反应104

10.3.5 烷烃的氢解和加氢裂化反应104

10.3.6 芳烃的脱烷基反应105

10.3.7 积炭反应105

10.4 催化重整反应热力学和动力学105

10.4.1 重整反应热力学106

10.4.2 重整反应动力学109

10.5 催化重整反应动力学模型114

10.5.1 国外催化重整集总动力学模型114

10.5.2 国内典型的催化重整集总动力学模型117

10.6 催化重整操作参数122

10.6.1 反应压力123

10.6.2 反应温度124

10.6.3 体积空速125

10.6.4 氢烃比127

10.6.5 操作参数与原料油性质的关系128

10.6.6 操作参数与产品性质的关系129

10.7 催化重整催化剂132

10.7.1 活性氧化铝载体132

10.7.2 金属组元135

10.7.3 催化剂的制备140

10.7.4 半再生重整催化剂的发展142

10.7.5 连续重整催化剂的发展143

10.8 催化重整工艺148

10.8.1 原料预处理148

10.8.2 重整反应149

10.8.3 催化剂再生151

10.9 催化重整催化剂烧焦动力学模型153

10.9.1 刘耀芳等的铂锡重整催化剂烧焦动力学方程154

10.9.2 潘国庆等的铂锡重整催化剂烧焦动力学方程156

参考文献156

第11章 石油馏分加氢处理159

11.1 加氢处理的化学反应159

11.1.1 概述159

11.1.2 加氢处理反应161

11.1.3 加氢处理的影响因素178

11.2 加氢处理催化剂182

11.2.1 加氢处理催化剂的组成182

11.2.2 加氢处理催化剂的制备方法185

11.2.3 加氢处理催化剂的预硫化188

11.2.4 加氢处理催化剂的失活及再生190

11.2.5 加氢处理催化剂的催化作用机理191

11.3 加氢处理工艺204

11.3.1 概述204

11.3.2 汽油馏分加氢处理206

11.3.3 柴油加氢处理223

11.3.4 重馏分油加氢处理238

11.3.5 重油加氢处理242

参考文献249

第12章 煤炭间接液化：从基础到工业化253

12.1 引言253

12.2 国内外煤炭间接液化技术发展254

12.2.1 国外煤炭间接液化技术发展254

12.2.2 国内煤炭间接液化技术发展256

12.3 催化与工程技术基础257

12.3.1 高温浆态床费托合成工艺257

12.3.2 费托合成反应机理和详细机理动力学258

12.3.3 费托合成铁基催化剂的结构设计和制备260

12.3.4 浆态床合成反应器设计与控制265

12.3.5 油品加工266

12.3.6 工艺系统集成266

12.4 工业示范和产业化推广267

12.4.1 合成油示范装置267

12.4.2 百万吨级合成油商业厂建设269

12.5 展望269

参考文献270

第13章 甲醇制烯烃工艺276

13.1 甲醇制烯烃催化剂276

13.1.1 SAPO-34分子筛的合成277

13.1.2 流化床微球催化剂的放大制备278

13.2 甲醇制烯烃反应热力学280

13.2.1 反应网络确定280

13.2.2 反应热力学常数281

13.3 甲醇制烯烃反应动力学282

13.3.1 微观反应动力学283

13.3.2 集总反应动力学287

13.4 甲醇制烯烃反应研究291

13.4.1 影响因素291

13.4.2 甲醇制烯烃反应特征294

13.5 甲醇制烯烃工艺开发295

13.5.1 固定流化床到循环流化床295

13.5.2 中试循环流化床反应器297

13.5.3 甲醇制低碳烯烃流化床反应器选择300

13.5.4 甲醇制烯烃催化剂再生300

13.5.5 甲醇制烯烃过程副反应301

13.6 甲醇制低碳烯烃工艺303

13.6.1 甲醇制低碳烯烃工艺流程303

13.6.2 甲醇制低碳烯烃工艺设备305

参考文献306

第14章 机动车催化剂309

14.1 概述309

14.1.1 尾气污染物的种类及危害309

14.1.2 尾气污染物的控制法规和净化策略310

14.1.3 尾气净化催化剂种类及基本组成310

14.2 汽油车和摩托车尾气净化催化剂（器）技术313

14.2.1 汽油车尾气排放特点313

14.2.2 汽油车尾气净化原理314

14.2.3 汽油车尾气净化催化剂研究进展315

14.2.4 汽油车尾气净化催化剂发展趋势316

14.2.5 摩托车尾气排放特点及催化剂317

14.3 压缩天然气车尾气净化催化剂（器）技术320

14.3.1 压缩天然气车尾气排放特点320

14.3.2 天然气尾气排放特点321

14.3.3 天然气汽车尾气净化原理321

14.3.4 压缩天然气汽车尾气净化催化剂研究进展323

14.3.5 天然气汽车尾气净化催化剂的发展及挑战324

14.4 柴油车催化剂（器）技术325

14.4.1 柴油车尾气排放特点325

14.4.2 柴油车净化原理325

14.4.3 柴油车净化催化剂研究进展330

14.4.4 柴油车净化催化剂发展趋势335

14.5 机动车尾气净化催化剂的评价和匹配337

14.5.1 机动车尾气净化催化剂实验室评价338

14.5.2 机动车尾气净化催化剂台架及整车评价338

参考文献341

第15章 己内酰胺绿色生产技术的化学和工程基础344

15.1 现有的己内酰胺生产技术345

15.2 钛硅分子筛与淤浆床反应器集成用于环己酮氨肟化制备环己酮肟345

15.2.1 环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺技术345

15.2.2 空心结构钛硅分子筛制备技术346

15.2.3 单釜连续淤浆床环己酮氨肟化制备环己酮肟工艺技术348

15.3 纯硅分子筛与径向移动床反应器集成用于环己酮肟气相贝克曼重排制备己内酰胺351

15.3.1 环己酮肟重排制备己内酰胺351

15.3.2 纯硅分子筛的合成352

15.3.3 气相重排催化剂制备353

15.3.4 环己酮肟气相贝克曼重排反应工艺356

15.3.5 环己酮肟气相贝克曼重排反应过程358

15.3.6 气相重排工业示范361

15.4 非晶态Ni与磁稳定床集成用于己内酰胺加氢精制362

15.4.1 己内酰胺加氢精制反应化学362

15.4.2 非晶态合金催化剂用于己内酰胺加氢精制363

15.4.3 磁稳定床己内酰胺加氢精制技术366

15.4.4 磁稳定床己内酰胺加氢精制工业应用369

15.5 结论369

参考文献370

主要编写人员简介373