加氢处理工艺与工程

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出版者:中国石油化工出版社
作者:李大东 编
出品人:
页数:1408
译者:
出版时间:2004-12
价格:325.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787801646651
丛书系列:
图书标签:
  • 技术资料
  • 加氢处理
  • 石油化工
  • 化工工艺
  • 催化剂
  • 反应工程
  • 工艺设计
  • 工业催化
  • 精炼技术
  • 脱硫
  • 脱氮
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具体描述

本书已列入了“十五”期间(2001—2005年)国家重点图书出版规划。

本书主要论述国内石油馏分加氢处理技术的工业实践和研究开发成果,并系统地总结了世界范围内加氢技术的重要知识和信息。内容包括加氢反应过程的化学、热力学、动力学、催化材料、催化剂、加氢处理工艺过程、装置设备、生产操作、环保及安全等方面。是一部内容比较完整,使用性比较强,反映了当代加氢技术最新成就和发展趋势,并具有较高理论水平的技术专著。

化工过程强化与新型反应器设计 作者: 张明华 出版社: 科技文献出版社 出版日期: 2023年5月 ISBN: 978-7-5045-9876-5 --- 内容提要 《化工过程强化与新型反应器设计》一书系统梳理了当代化工领域中过程强化(Process Intensification, PI)的基本概念、核心技术及其在提升反应效率、降低能耗和实现本质安全方面的应用。本书聚焦于突破传统化工设备和工艺的瓶颈,通过引入微反应器、旋转床、膜反应器、电化学反应器以及集成反应与分离技术等前沿手段,为化工工程、化学反应工程及相关专业的师生、科研人员和工程技术人员提供了一套前瞻性的理论指导和实践参考。 本书将过程强化的多尺度特性——从微观的传质传热到宏观的系统集成——进行了深入的剖析。它不仅仅停留在对新设备的简单介绍,更着重探讨了这些新型反应器设计背后的流体力学、热力学和动力学机理,以及如何通过多物理场耦合分析(如CFD模拟)来优化设计参数,实现过程的本质优化。 章节概要 第一部分:过程强化的理论基础与战略意义 第1章:化工过程强化的概念与发展历程 本章首先界定了过程强化的内涵,将其定义为在保持或提高原有功能的同时,显著减小设备体积、能耗、物耗和废物排放的工程哲学。追溯了其从20世纪80年代的萌芽到如今成为化工行业可持续发展核心驱动力的演变轨迹。重点阐述了“更小、更快、更高效、更安全”的设计理念如何挑战传统的放大效应(Scale-up)模式。 第2章:传质与传热的强化机制 深入探讨了影响化学反应速率的关键因素——传质和传热限制。详细分析了表面积体积比(Surface Area to Volume Ratio, A/V)在微尺度体系中的巨大优势。引入了湍流增强技术、静止混合元件的应用,以及如何通过表面改性来提高催化剂的利用效率。本章提供了多种强化传热的策略,包括使用高效换热介质和新型换热器设计。 第二章:微反应器技术:从理论到工程应用 本章是全书的重点之一。详细介绍了微反应器的基本结构(如微通道反应器、微夹层反应器),重点分析了其在实现精确温度控制和快速混合方面的独特优势。讨论了微反应器中的流体力学特性,包括层流与微尺度湍流的差异,并探讨了微反应器在处理高危、快速或高度放热反应(如硝化、聚合)中的本质安全优势。 第3章:新型反应器设计与流体动力学 本章扩展到非传统反应器形式。着重分析了旋转床反应器(Rotary Reactors)在气固/液固接触强化中的应用,特别是如何通过旋转实现高效的气体吸收或催化反应。详细阐述了固定床与流化床在传热传质效率上的权衡,并引入了脉冲流反应器等非常规操作模式的动力学特性研究。 第二部分:集成化与智能化反应系统 第4章:集成反应与分离技术(Reactive Separation) 本章讨论了如何将化学反应与物理分离过程(如蒸馏、萃取、膜分离)在一个单元内完成,从而打破化学平衡限制,提高单程转化率。详细分析了反应精馏塔的设计原则、内件优化以及其在酯化、醚化等可逆反应中的工业实践案例。此外,还深入探讨了膜反应器(如渗透蒸发反应器)的设计与操作控制。 第5章:电化学反应器与绿色合成 本章关注利用电能替代传统热能驱动化学转化的前沿领域。系统介绍了电化学反应器的基本构成、电极材料的选择与表面处理技术。重点讨论了电化学合成在有机物选择性氧化、还原反应以及二氧化碳转化中的潜力,强调了其环境友好性和反应条件温和的特点。 第6章:过程模型化、模拟与优化控制 本章强调了现代化工过程设计对计算工具的依赖性。详细介绍了计算流体力学(CFD)在模拟复杂反应器内部流场、温度场和浓度场中的应用方法和局限性。讨论了如何建立多尺度模型,并将模型结果用于指导新型反应器的参数优化(如催化剂孔隙结构、反应器几何形状优化)。最后,引入了基于模型的先进过程控制(MPC)在维持强化过程稳定运行中的作用。 第三部分:过程强化的前沿应用与挑战 第7章:多相催化反应中的过程强化 聚焦于涉及气、液、固三相的复杂催化体系。讨论了如何通过设计新型多孔载体、制备单原子催化剂等手段,在微观尺度上提高活性位点的暴露度和利用率。重点分析了气液两相反应器(如泡罩塔、喷射塔)中气泡动力学对传质效率的影响。 第8章:高危化学品工艺的本质安全设计 过程强化技术被认为是实现本质安全的有效途径。本章通过对比传统釜式反应器与微反应器的失控风险,阐述了如何通过降低反应器内物料持有量(Inventory Minimization)和提高换热效率来有效控制热失控的发生。提供了几个在爆炸性或剧毒物反应中应用过程强化技术的安全案例分析。 第9章:过程强化的工业化挑战与未来展望 本章分析了当前推广过程强化技术所面临的工程难题,包括新型设备的小批量制造与标准化、催化剂寿命的长期稳定性验证、跨尺度放大(Scale-up/Scale-out)的科学路径,以及经济性评估的复杂性。展望了人工智能和高通量实验技术如何加速新型反应器概念的筛选与验证。 适用对象 本书内容深度适宜研究生阶段的专业课程教学,同时也是化工、化学工程、应用化学等领域工程师和科研人员理解和应用前沿反应工程技术的必备参考书。掌握本书内容,将有助于读者跳出传统反应釜思维的束缚,设计出更具环境兼容性和经济竞争力的未来化工生产系统。

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读后感

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用户评价

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我一直对那些能够变废为宝、化腐朽为神奇的工艺技术充满好奇,而“加氢处理工艺与工程”这个书名,恰恰触及了我的兴趣点。想象一下,那些原本可能因为含有大量硫、氮、金属等杂质而不被直接利用的重质油品,通过加氢处理,焕发出新的生命力,变成高品质的燃料油、润滑油基础油,甚至是化工原料。这背后一定蕴含着精妙的化学原理和严谨的工程设计。我迫不及待地想知道,书中会如何深入浅出地解释加氢反应的机理,例如,硫化物是如何被氢气分解成硫化氢的,氮化物又是如何转化为氨气的,金属又是如何被沉积在催化剂上的。更重要的是,我希望书中能够详细介绍不同类型的加氢催化剂,它们的组成、结构、性能特点,以及在不同工况下的选择依据。比如,用于加氢脱硫的催化剂和用于加氢裂化的催化剂,它们在活性、选择性、稳定性和抗中毒能力上必然存在显著差异,书中如何权衡这些因素,才能达到最佳的经济效益和环保目标,这一定非常精彩。此外,工程方面的考量,如反应器的设计(固定床、移动床、浆态床)、传质传热的优化、循环氢气的管理、安全联锁系统等等,也一定会占据重要篇幅,让我对这个过程的复杂性和技术性有更深的理解。

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当我看到《加氢处理工艺与工程》这本书时,我的脑海里immediately浮现出一幅庞大的石油化工生产画面。我脑海里立刻勾勒出一幅场景:巨大的反应器,在高温高压下,氢气与各种复杂的油品分子发生反应,将有害的杂质一一去除,或者将大分子裂解成小分子。我期待这本书能够深入浅出地讲解加氢反应的化学原理,例如,硫、氮、氧、金属等元素是如何在氢气和催化剂的作用下被去除的,以及不饱和烃和芳烃是如何被加氢饱和的。从工程的角度,我非常想了解书中是如何描述加氢反应器的设计,例如固定床、移动床、浆态床等不同类型的反应器,它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的选择。此外,我也希望书中能详细介绍催化剂的选用、制备、活化、再生以及失活原因分析,因为催化剂是加氢处理工艺的核心。对于具体的工艺流程,我期待书中能提供详细的工艺流程图,并对关键的操作参数,如温度、压力、氢油比、空速等进行深入的分析和解释,以及这些参数是如何根据原料性质和产品要求进行调整的。最后,我希望这本书能包含一些实际案例,展示不同炼油厂如何应用加氢处理技术来提高产品质量、降低排放、实现资源的最大化利用,以及在安全和环保方面采取的措施。

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当我的目光落在《加氢处理工艺与工程》这几个字上时,我立刻感觉到了它的分量和价值。这不仅仅是一个简单的工艺名称,而是一个集化学、工程、物理等多学科于一体的复杂系统。我非常期待书中能够深入探讨加氢处理的化学反应机理,比如,氢气是如何与原油或中间馏分中的各种污染物(如硫化物、氮化物、氧化物、金属有机物)发生反应,并将它们转化为无害或易于分离的产物。我尤其对书中关于不同类型加氢处理工艺的介绍感到兴趣,例如,加氢精制是如何提高柴油、航空煤油的品质,使其满足日益严格的环保标准;加氢裂化又是如何将重质油转化为高价值的轻质油品,从而提高炼油厂的效益。在工程方面,我希望书中能够详细介绍反应器的设计,包括固定床、移动床、浆态床等不同类型反应器的工作原理、优缺点以及在实际应用中的选择依据。催化剂的选择、制备、活化、再生以及失活机制,也必然是书中不可或缺的重要内容。我希望能够了解到,如何根据不同的原料特性和产品要求,来设计和优化加氢处理的工艺参数,例如反应温度、压力、氢油比、空速等。同时,安全性和环保性也是加氢处理过程中必须考虑的重要因素,书中应该也会对这些方面进行详细的阐述。

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作为一名对能源化工领域略有涉猎的读者,我一直觉得“加氢处理”是一个非常关键却又充满技术挑战的环节。这本书的书名《加氢处理工艺与工程》给我一种它能够提供非常全面和深入的解答的预期。我设想书中会从最基础的化学反应出发,比如氢气如何与油品中的不饱和键、硫化物、氮化物、氧化物以及金属有机化合物发生反应,然后逐步深入到工业应用的层面。我很想了解,在实际的炼油厂里,这些加氢反应是如何被实现的?是利用固定床反应器,还是浆态床反应器?不同类型的反应器在效率、操作成本、催化剂寿命等方面有什么优劣势?书中是否会提供具体的工艺流程图,以及每个环节的关键参数,例如操作温度、压力、空速、氢油比等等,这些参数的设定是如何基于原料性质和产品要求的?我也期待书中能够详细讲解加氢过程中催化剂的选择、制备、再生以及失活原因分析,因为催化剂在整个加氢过程中扮演着至关重要的角色。而且,安全和环保也是化工生产中不可忽视的因素,书中应该也会涉及相关的考虑,比如氢气的安全储存和输送,以及反应过程中产生的H2S、NH3等气体的处理方法。

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《加氢处理工艺与工程》这个书名,让我感觉它会是一本非常系统和全面的技术参考书。我脑海里首先浮现的是,在现代炼油厂里,加氢处理技术是如何扮演着“净化器”和“升级器”的角色。我迫切希望书中能够详细解释加氢反应的化学原理,例如,氢气如何在催化剂的帮助下,将油品中的硫、氮、氧、金属等杂质转化为硫化氢、氨、水等,从而大大降低油品的污染物含量,提高其燃烧效率和环境友好性。同时,我也期待书中能深入介绍加氢裂化等工艺,它如何通过加氢反应将重质、高分子量的油品转化为具有更高附加值的轻质油品,如汽油、柴油、喷气燃料等。在工程实现方面,我非常希望能看到关于反应器设计的详细论述,包括固定床、移动床、浆态床等不同类型的反应器,以及它们在传质、传热、催化剂管理等方面的技术细节。催化剂的选用、制备、活化、再生以及失活原因分析,必然是书中不可或缺的重要内容,我希望能够了解到,如何根据具体的工艺和原料,来选择最适合的催化剂,并如何对其进行高效的管理。此外,关于工艺参数的优化,如反应温度、压力、氢油比、空速等,在书中也一定会有详细的阐述,以及它们如何影响反应的转化率、选择性和催化剂的寿命。最后,安全生产和环境保护是化工生产的重中之重,书中应该也会包含相关的章节,介绍加氢处理装置的安全设计、操作规程以及环保措施。

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看到《加氢处理工艺与工程》这个书名,我的第一反应是它会是一本能带领我深入了解现代炼油技术核心的专业书籍。我能想象到,书中会细致地解析加氢处理的化学反应,比如,氢气是如何与油品中的硫、氮、氧、金属等杂质发生反应,将它们转化为易于分离的物质,或者直接使油品中的不饱和键得到加氢饱和。我期待书中能够详细介绍不同类型加氢处理工艺的特点,例如,加氢精制(Hydrotreating)是如何提高燃料油的品质,加氢裂化(Hydrocracking)又是如何将重质油品转化为高价值的轻质产品。在工程实现方面,我猜想书中会重点介绍反应器的设计,包括固定床、移动床、浆态床等不同类型的反应器,以及它们在传质、传热、催化剂管理等方面的考量。催化剂的选择、制备、活化、再生和失活机理,也一定是书中不可或缺的一部分。我想知道,如何根据不同的原料(例如,重质原油、页岩油、煤油)和最终产品(例如,满足严格环保标准的航空煤油、低硫柴油),来优化加氢处理的工艺参数,如温度、压力、氢油比、空速等。同时,我也希望书中能涵盖加氢处理过程中涉及的安全问题,例如氢气的安全管理,以及环保方面的要求,如废气、废液的处理。

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拿到这本书,我第一眼就被其厚重感和专业性的书名所吸引:《加氢处理工艺与工程》。这不禁让我联想到那些大型石化装置,它们是如何在严苛的条件下,通过精密的化学反应和工程控制,将复杂的油品分子转化为高价值的产物。我猜想,这本书应该会系统地阐述加氢处理的化学机理,比如氢气与不饱和烃、含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物以及金属有机化合物在催化剂作用下的反应途径,以及这些反应对油品性质的影响。从工艺角度来看,我期望书中能详细介绍各种加氢处理工艺,例如加氢精制、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、加氢裂化等,它们各自的应用范围、工艺特点、操作参数的优化以及在炼油流程中的位置。同时,工程方面的知识,如反应器的类型选择(固定床、移动床、浆态床)、催化剂的装填与再生、传热传质的计算、氢气循环系统的设计、以及整个装置的安全性设计和环保措施,也应该会是书中重点介绍的内容。我尤其感兴趣的是,书中是否会通过具体的案例分析,来展示不同炼油厂在面对不同原料和市场需求时,是如何设计和优化其加氢处理装置的,这将极大地加深我对实际工程应用的理解。

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这本书的封面设计就透着一股严谨和专业的气息,金属质感和深蓝色调,让我第一时间联想到那些庞大而精密的石化工业设备,比如那书中可能详尽描述的催化剂再生塔,或是高压反应器。我翻开目录,看到“加氢处理工艺”这个词,脑海里瞬间勾勒出一幅画面:一辆辆原油或重油经过预处理,然后被泵入高温高压的反应器中,在氢气的帮助下,那些令人头疼的杂质——硫、氮、氧、金属——都被一一“驯服”,变成更容易处理的组分,或者直接被移除。这不仅仅是化学反应,更是一场复杂的工程挑战,如何精确控制温度、压力、氢气流量,如何设计高效的催化剂床层,如何处理反应过程中产生的副产物,如何确保整个流程的安全稳定运行,这些都是书里可能会深入探讨的。我特别期待书中能够详细解析不同类型原料(比如原油、柴油、航空煤油、润滑油基础油)在加氢处理过程中所面临的独特问题和相应的解决方案,比如针对高硫原油,需要怎样的催化剂和操作条件来最大化脱硫效率,同时又尽量减少烯烃饱和和芳烃加氢等副反应。再者,不同加氢处理工艺(如加氢裂化、加氢精制、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属)之间的区别与联系,以及它们在炼油厂的整体流程中扮演的角色,也一定会在书中得到精彩阐述,让我对整个炼油化工的产业链有更清晰的认识。

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《加氢处理工艺与工程》这个书名,一下子就把我带到了炼油厂的核心区域。我脑海里立即勾勒出一幅画面:巨大的反应器,里面充斥着高温高压的环境,大量的氢气被泵入,与粗苯、柴油、润滑油基础油等原料在特制的催化剂上发生反应。我猜想,书中会详细解释加氢处理的化学原理,例如,它如何有效地去除油品中的硫、氮、氧、金属等有害杂质,将它们转化为易于分离的硫化氢、氨、水等,或者使不饱和烃饱和,提高油品的稳定性。从工程的角度,我迫切希望书中能深入介绍不同类型的加氢反应器,例如固定床反应器、浆态床反应器等,它们的结构特点、设计要点、操作控制以及在不同应用中的优劣势。催化剂的选用、制备、活化、再生以及失活原因分析,一定是书中非常重要的一部分,我希望能了解到如何根据不同的原料性质和产品质量要求,选择最合适的催化剂,并如何对其进行有效的管理。此外,关于工艺参数的优化,如反应温度、压力、氢油比、空速等,在书中也一定会有详细的论述,以及它们如何影响反应的转化率、选择性和催化剂的寿命。最后,安全生产和环境保护是化工生产的重中之重,书中应该也会包含相关的章节,介绍加氢处理装置的安全设计、操作规程以及环保措施。

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这本书的书名《加氢处理工艺与工程》听起来就非常扎实和专业,让我感觉它会是一本能够解答我在炼油化工领域诸多疑问的宝典。我脑海里首先想到的是,炼油过程中,总会存在一些难以处理的杂质,比如硫、氮、氧、金属等,它们不仅会影响燃料的燃烧性能,还会对环境造成污染,甚至会毒化后续催化剂。而加氢处理,顾名思义,就是利用氢气的反应性,在催化剂的帮助下,将这些杂质转化为容易去除的物质,或者将分子结构进行改造,提升产品的品质。我非常希望书中能够详细阐述加氢反应的机理,比如,硫化物是如何被氢气分解成H2S,氮化物如何转化为NH3,金属有机物是如何被分解并沉积在催化剂上的。在工程方面,我期待书中能详细介绍不同类型的加氢反应器,例如固定床反应器、浆态床反应器等,以及它们的设计理念、操作特点和适用范围。同时,催化剂的选择、制备、再生以及失活后的处理,也必然是书中不可或缺的重要内容。我特别想了解,如何根据不同的原料(如原油、煤油、柴油)和不同的产品要求(如高辛烷值汽油、低硫柴油),来选择最合适的加氢催化剂和工艺参数。此外,安全和环保问题在化工生产中至关重要,书中应该也会深入探讨加氢装置的安全设计、操作规程以及废弃物的处理方法。

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