重油催化裂化反应过程分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:石油工业出版社

作者:徐春明

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-11-01

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787502136628

丛书系列:

图书标签:

• 重油催化裂化
• 催化裂化
• 石油化工
• 反应机理
• 过程分析
• 重油加工
• 催化剂
• 裂解气
• 碳氢化合物
• 工业催化

《绿色催化之旅：可持续化学合成的未来》 内容简介 在人类文明迈向更高阶梯的征程中，化学工业始终扮演着举足轻重的角色。它不仅为我们提供了衣食住行所需的各类材料，更在能源、医药、信息技术等前沿领域驱动着创新与进步。然而，传统化学合成路径往往伴随着高能耗、高污染的代价，与当前全球追求可持续发展、绿色环保的时代主题相悖。正是在这样的背景下，《绿色催化之旅：可持续化学合成的未来》应运而生，它不仅是对传统化学工业的反思，更是对未来绿色化学发展方向的深度探索与展望。 本书并非一本孤立的学术专著，而是力图构建一个宏观的视角，审视当前化学合成领域所面临的挑战，并着重描绘一条通往可持续发展的绿色道路。本书的核心理念在于“催化”，但它所聚焦的“催化”范畴，远远超越了狭义的化学反应催化剂本身，而是将其升华为一种贯穿于整个化学合成生命周期的绿色理念与实践。从原子经济性的最大化，到反应介质的选择，再到能源的有效利用，以及最终的废弃物减排与回收，每一个环节都将通过“绿色催化”的视角进行审视与重塑。 第一部分：绿色化学的时代召唤与挑战 本书的开篇，将深入剖析当前社会与环境对化学工业提出的严峻挑战。我们将回顾工业革命以来化学工业的辉煌成就，但同时也会直面其带来的环境负担，包括温室气体排放、有毒有害物质污染、不可再生资源枯竭等问题。这一部分旨在为读者建立一个清晰的认知框架：为何绿色化学已不再是可选项，而是必选项。 历史的回顾与反思： 简要梳理化学工业发展史，重点阐述其对社会进步的贡献，以及在特定发展阶段未能有效应对的环境问题。 全球可持续发展目标与化学工业的责任： 结合联合国可持续发展目标（SDGs）等国际倡议，阐释化学工业在应对气候变化、环境保护、资源节约等方面所承担的责任与机遇。 传统化学合成的局限性： 详细分析传统化学合成方法在原子经济性、能源效率、溶剂使用、副产物产生等方面存在的普遍性问题，为后续绿色替代方案的提出奠定基础。 生命周期评估（LCA）视角下的化学产品： 引入生命周期评估的概念，从原材料获取、生产制造、使用、废弃处理等全过程，审视化学产品的环境影响，强调绿色化学的系统性。 第二部分：绿色催化剂的创新与应用 本书的核心内容之一，将聚焦于各类绿色催化剂的研发与应用。这里所指的“绿色催化剂”，并非仅仅是传统的均相或非均相催化剂，而是涵盖了更广泛的概念，包括但不限于： 生物催化剂（酶）： 酶作为自然界的高效、特异性催化剂，其在温和条件下实现高选择性反应的潜力巨大。本书将深入探讨酶的设计、改造、固定化技术，以及其在精细化学品、医药中间体合成中的应用前景。我们将审视如何克服酶的稳定性、成本等问题，使其在工业化生产中发挥更大作用。 多相催化剂的绿色化： 重点介绍新型多相催化剂的设计理念，例如金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、纳米催化剂等，它们通常具有高比表面积、可调控的孔道结构和活性位点，能够实现高效催化并易于分离回收。本书将探讨如何通过负载、修饰等手段，提升催化剂的活性、选择性、稳定性和可回收性，以及如何利用其在加氢、氧化、C-H键活化等重要反应中的应用。 光催化与电催化： 关注利用光能或电能驱动化学反应的催化方法。这部分将介绍光催化剂（如TiO2、g-C3N4等）在污染物降解、水分解制氢、CO2还原等方面的应用，以及电催化剂在电合成、电化学储能等领域的最新进展。我们将探讨如何设计高效、稳定的光/电催化体系，并实现能源的清洁转化。 均相催化剂的绿色化策略： 探讨如何对传统的均相催化剂进行绿色化改造，例如开发水溶性或超临界流体中可溶的催化剂，以及设计易于分离回收的“受控”均相催化剂体系。 催化剂的生命周期管理： 强调催化剂的制备、使用、失活与再生过程的绿色化，以及如何开发更易于回收利用或生物降解的催化剂材料。 第三部分：绿色反应介质与溶剂体系 传统的化学合成往往依赖于大量的有机溶剂，其中许多是易挥发、有毒有害甚至易燃易爆的。本书将着重探讨绿色反应介质的替代方案，旨在从源头上减少环境污染： 水作为绿色溶剂： 深入探讨在水相中进行化学反应的策略，包括利用表面活性剂、超临界水、水合物等技术，克服水的不利影响，并发挥其独特的优势。 超临界流体： 重点介绍超临界CO2等超临界流体在萃取、反应介质、催化剂载体等方面的应用，分析其环境友好性、可调节性及在分离回收中的优势。 离子液体： 阐述离子液体作为一类新型的绿色溶剂，其优异的热稳定性、低挥发性、可设计性等特点，以及在催化、分离、电化学等领域的应用潜力。本书将讨论如何选择和设计适合特定反应的离子液体，并关注其长期环境影响。 深共熔溶剂（DESs）： 介绍深共熔溶剂作为一类新兴的绿色溶剂，其易于制备、成本低廉、毒性较低等优点，及其在催化、生物质转化等领域的应用前景。 无溶剂反应： 探索在不使用溶剂的情况下直接进行化学反应的策略，例如固相反应、机械化学、或利用反应物本身作为溶剂等，分析其在简化后处理、提高原子经济性方面的优势。 第四部分：绿色合成工艺与工程化 从实验室走向工业化生产，是实现绿色化学理念的关键一步。本书将探讨绿色合成工艺的设计与工程化挑战： 原子经济性与E因子： 深入解析原子经济性（Atom Economy）和E因子（Environmental Factor）等绿色化学指标，并展示如何在工艺设计中最大化原子经济性，最小化E因子。 连续流化学（Flow Chemistry）： 重点介绍连续流化学在提升反应效率、安全性、过程控制以及实现绿色合成方面的优势，探讨其在微反应器、多步合成等领域的应用。 过程强化技术： 介绍微波辅助合成、超声辅助合成、反应蒸馏等过程强化技术，如何提高反应速率、降低能耗、简化后处理，从而实现更绿色的生产过程。 能源效率优化： 探讨在化学反应与分离过程中如何最大化能源的利用效率，例如热量回收、集成工艺设计、低能耗分离技术等。 废弃物减排与资源化利用： 重点关注如何从源头减少废弃物的产生，以及如何对产生的废弃物进行有效的回收、再利用或无害化处理，实现资源的循环利用。 智能制造与过程监控： 探讨大数据、人工智能、物联网等技术在绿色化学过程中的应用，实现对生产过程的实时监控、优化调控，进一步提升绿色化水平。 第五部分：绿色催化与可持续发展的未来展望 本书的最后部分，将视野投向未来，展望绿色催化与可持续化学合成的无限可能。 绿色化学与循环经济的融合： 探讨绿色催化在构建循环经济中的作用，如何通过催化技术实现废弃物的资源化，构建闭环的物质流。 生物质转化与可再生能源： 关注绿色催化在生物质的高效转化、可再生能源（如氢能、合成燃料）的制备中的关键作用，为应对能源危机提供解决方案。 绿色药物与精准医疗： 探讨绿色催化在药物研发与生产中的重要性，如何实现更高效、更环保的药物合成，以及与精准医疗的结合。 新材料的绿色设计与合成： 展望绿色催化在设计与合成具有特殊功能的新型绿色材料（如生物可降解材料、低碳足迹材料）方面的应用。 教育与人才培养： 强调绿色化学理念的普及与人才培养的重要性，为推动绿色化学的广泛应用奠定基础。 挑战与机遇并存： 坦诚地分析绿色化学在推广过程中可能遇到的技术、经济、法规等方面的挑战，并指出其中的巨大机遇。 《绿色催化之旅：可持续化学合成的未来》不仅仅是一部介绍绿色化学技术的书籍，它更是一场思想的启迪，一次对未来的憧憬。本书旨在为化学工程师、研究人员、政策制定者以及所有关心地球未来的人们，提供一个清晰的路线图，指引我们走向一个更清洁、更安全、更可持续的化学世界。它是一次关于如何通过智慧与创新，重塑化学工业，使其更好地服务于人类与自然的和谐共生之旅。

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我发现这本书在结构安排上极具匠心，它不像那种零散堆砌知识点的资料汇编，而是像一条精心编织的叙事线索，引导读者从宏观的装置流程逐步深入到微观的分子层面。最吸引我的是其对“过程控制与优化”章节的处理方式。作者没有将控制系统视为一个孤立的部分，而是将其紧密地耦合到催化剂衰变和再生速率的动态平衡之中。这种系统性的视角非常宝贵，它提醒我们，裂化过程是一个高度耦合的系统，任何局部的调整都可能在其他地方引发连锁反应。书中提供的案例研究虽然篇幅不长，但信息密度极大，它们将抽象的理论知识立刻转化成了具有实际操作意义的解决方案，这对于在实际生产线上工作的技术人员来说，是无价的指导。它不仅仅告诉你“应该做什么”，更重要的是告诉你“为什么这么做是最优选择”。

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这本书的行文风格非常严谨，可以说是教科书级别的典范，每一句话都像经过了精密的计算才落笔，没有丝毫的冗余和浮夸。对于初次接触这个领域的读者来说，初期可能会感到一定的挑战，因为它假设读者已经具备了基本的化工原理知识，直接切入了高阶的专业探讨。但是，如果能耐下心来，跟着作者的逻辑链条一步步深入，你会发现其严谨性恰恰是其最大的优点。它迫使你进行主动思考，而不是被动接受信息。书中对数据处理和模型构建部分的讲解尤为出色，它清晰地展示了如何将复杂的实验数据转化为可用的工程模型，特别是关于如何处理多相反应体系中传质和传热限制的数学描述，让人对现代石油化工的建模技术有了更直观的认识。这种对细节的执着，体现了作者在行业内长期积累的深厚功底。

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这本书的排版和图表设计，坦白地说，非常“工业化”，它的一切都服务于信息传递的效率，牺牲了美观度，但这恰恰体现了它的实用主义精神。我尤其赞赏作者在关键概念阐述时所使用的示意图和流程图，它们往往是那种经过无数次现场验证和优化的简化版本，直观到一眼就能抓住核心矛盾。例如，书中关于催化剂孔道结构对重质组分扩散影响的剖面图，尽管绘制风格朴素，却比那些花哨的3D渲染图更能让人理解扩散阻力是如何实际影响裂化效率的。对于习惯了学术论文阅读方式的人来说，这本书提供了一种更偏向工程实践的交流方式，它的语言是直接、明确、以解决问题为导向的。它不拐弯抹角，直击技术核心。

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老实说，这本书的阅读体验是一种持续的智力挑战，它需要读者付出相当的精力去消化。但回报是巨大的。它成功地建立了一座理论科学与大规模工业应用之间的桥梁，填补了许多现有教材中常见的理论脱节现象。我特别欣赏作者在探讨“副反应抑制”策略时所采用的辩证思维。他没有简单地推荐某种“万能药”，而是深入分析了不同副反应（如焦化、积碳、选择性氢转移）之间的相互作用和竞争关系，并据此提出了多维度、可调控的优化方案。这种对复杂系统内部动态平衡的深刻理解，是区分“熟练操作工”和“顶尖工艺专家”的关键所在。这本书，无疑是迈向后者的一份不可或缺的路线图。

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这本书的深度和广度令人印象深刻，它不仅仅是对一个技术过程的简单描述，更像是一本深入研究的教科书，适合那些真正想在催化裂化领域钻研的专业人士。作者在构建理论框架时展现了极高的专业素养，从基础的催化剂结构到复杂的反应动力学，每一个环节都铺陈得井井有条。我特别欣赏书中对反应机理的细致剖析，它没有停留在表面的现象描述，而是试图揭示“为什么”会发生这些变化。读完这部分，我对重油转化的理解上升到了一个全新的高度，不再是机械地记忆工艺参数，而是能够从微观层面去洞察和预测操作条件变化带来的影响。例如，书中对不同类型催化剂活性位点的描述及其对产物分布的影响进行了详尽的对比分析，这在其他同类书籍中是很难找到的深入程度。对于现场工程师来说，这无疑是一本能帮助他们优化操作、解决疑难杂症的宝典，因为它提供了扎实的理论基础来支撑日常的决策制定。

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