合成气工艺技术与设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:刘镜远

出品人:

页数:676

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:95.00

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787502533915

丛书系列:

图书标签:

• 合成气
• 工艺技术
• 化工设计
• 煤化工
• 天然气
• 工业催化
• 反应工程
• 流程模拟
• 设备选型
• 节能减排

现代炼油与化工过程优化：催化剂、反应器与分离技术 导读： 本书聚焦于当代炼油与石油化工领域的前沿技术与工程实践，旨在为工程师、研究人员及相关专业学生提供一套系统、深入且具备高度实践指导意义的参考资料。在能源结构转型与环保法规日益趋严的背景下，提升现有工艺的效率、降低能耗、开发高选择性催化剂以及实现复杂混合物的精确分离，已成为行业发展的核心驱动力。本书全面覆盖了从基础反应动力学到大型工业装置设计与操作的各个关键环节，尤其侧重于那些能够直接影响生产成本、产品质量和环境足迹的先进技术。 --- 第一部分：先进催化剂系统与反应工程 本部分深入剖析了现代石油化工中应用的核心多相催化体系，重点关注如何通过材料科学的创新来突破现有工艺的性能瓶颈。 第一章：高活性与高稳定性催化剂的设计原理 本章首先回顾了多相催化反应的基本理论，包括活性位点的定义、催化循环机制和表面化学吸附理论。随后，详细介绍了新一代负载型贵金属催化剂（如Pt、Pd、Rh基）在加氢和脱氢反应中的性能提升策略。重点阐述了如何利用核壳结构（Core-Shell）和单原子催化剂（SACs）技术，精确控制金属颗粒的大小和电子态，从而实现对目标产物的高选择性调控。此外，对沸石类分子筛催化剂的结构缺陷工程、孔道尺寸调控及其在烃类裂化反应中的应用进行了详尽的论述，包括ZSM-5、Beta沸石及其改性产物在提高异构体收率方面的最新进展。 第二章：反应器热力学与动力学建模 本章侧重于将微观催化剂性能转化为宏观反应器性能的工程桥梁。我们详细探讨了非均相反应动力学的实验确定方法，特别是如何利用脉冲反应器和固定床反应器数据，准确分离反应速率和传质阻力效应。在反应器设计层面，本书深入分析了固定床反应器（PFR）的轴向和径向温度分布控制技术，并对流化床反应器（FBR）的返混效应、气固传热传质效率进行了CFD辅助的仿真分析。对于高放热反应（如氧化反应），本章特别讲解了反应-分离耦合反应器（如反应精馏）在抑制副反应、拓宽操作窗口方面的应用潜力。 第三章：新型反应过程强化技术 为应对日益严苛的能效标准，本章介绍了多项过程强化（Process Intensification, PI）技术在石油化工中的集成应用。详细讨论了微反应器技术在精细化学品合成中的优势，特别是其在精确温度控制和快速混合方面的能力。同时，对电催化和光催化在温和条件下实现C-H键活化、二氧化碳（$ ext{CO}_2$）资源化利用方面的最新研究进展进行了系统梳理，并评估了这些新兴技术向工业化规模转化的可行性与挑战。 --- 第二部分：高效分离与纯化技术 现代化工生产的成本往往被复杂的分离步骤所占据。本部分聚焦于提高分离效率、降低能耗的先进分离技术。 第四章：先进精馏与萃取技术 精馏作为基础单元操作，其能耗问题亟待解决。本章超越传统的 McCabe-Thiele 方法，详细阐述了热集成精馏系统（如夹点技术、热泵精馏）的设计与优化策略，以实现高达40%的蒸汽消耗削减。针对易共沸或近沸点组分的复杂分离，深入剖析了萃取精馏的工作原理，包括溶剂的选择标准（基于溶解度参数和相对挥发度）、塔内件的优化设计以及溶剂回收回路的能效分析。此外，对模拟移动床（SMB）分离技术在手性化合物和异构体分离中的工程应用案例进行了详尽的分析。 第五章：膜分离技术在油气处理中的应用 膜技术因其模块化和低能耗特性，正逐步取代部分传统热分离过程。本章系统介绍了气体分离膜（如渗透汽化、分子筛膜）在氢气提纯、天然气脱碳（$ ext{CO}_2$捕集）中的性能指标（通量与选择性）。对于液体分离，详细讨论了纳滤（NF）和反渗透（RO）在燃料脱硫、润滑油脱蜡以及含油废水处理中的具体工程实施细节，包括膜污染的机理、清洗方案与运行寿命预测。 第六章：吸附与色谱分离工程 吸附过程是实现高纯度分离的关键。本章专注于变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA）在工业气体分离中的应用，特别是空气分离、甲烷富集和异构芳烃分离中的吸附剂材料选择（如分子筛、活性炭、金属有机框架MOFs）。对PSA流程的周期优化、吸附剂的再生效率和床层压降控制进行了详细的工程计算指导。同时，对工业级制备色谱技术在药物中间体和特种化学品纯化中的放大效应和连续化操作进行了案例分析。 --- 第三部分：过程集成、优化与安全设计 本部分将前两部分的单元操作知识整合，聚焦于整个工厂的系统优化、安全操作与数字化管理。 第七章：流程综合与余热梯级利用 本章是连接反应与分离单元的枢纽。深入讲解了过程网络综合（Pinch Technology）方法，如何构建能源整合图（Pinch Diagram），确定最小公用工程需求，并设计出最优化的换热网络（HEN）。本书提供了详细的热集成指标（如传热面积最小化、操作成本最小化）的求解流程，并结合实际装置案例，展示如何通过换热网络优化，显著降低蒸汽和冷却水的消耗。 第八章：工艺流程的建模、仿真与实时优化 在数字化浪潮下，过程仿真已成为设计和操作的必备工具。本章介绍如何使用商业软件（如Aspen Plus, HYSYS）建立复杂化工流程的稳态和动态模型。重点讨论了如何将反应动力学参数和设备性能曲线导入模型中，进行“设计包”的验证与优化。此外，本章探讨了模型预测控制（MPC）技术在应对非线性、多变量耦合过程中的应用，以实现生产过程的实时平稳运行和目标产率的持续跟踪。 第九章：工业安全、环境影响与废物最小化 化工过程的本质安全是设计的重中之重。本章详细阐述了工艺危害分析（PHA）的方法，包括HAZOP（危险与可操作性分析）和What-If分析的规范流程。书中强调了防火防爆设计规范、安全仪表系统（SIS）的层级设计与可靠性指标（PFD）。在环境方面，本章重点讨论了源头减排（Pollution Prevention at Source）的工程策略，包括低挥发性有机物（VOCs）排放的控制技术，以及废水中难降解有机物的深度氧化处理方案。 --- 本书特色： 本手册不仅涵盖了扎实的理论基础，更注重工业案例的深度剖析和工程计算的实用性。每一章节均配备了具有代表性的算例和“设计工程师的提示”，确保读者能够将理论知识有效地转化为可落地实施的工程方案。

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