加氢裂化装置工艺计算与技术分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李立权 编

出品人:

页数:529

译者:

出版时间:2009-9

价格:85.00元

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isbn号码:9787802299313

丛书系列:

图书标签:

• 11
• 加氢裂化
• 石油化工
• 工艺计算
• 技术分析
• 炼油
• 催化裂化
• 流程模拟
• 装置优化
• 化工工程
• 工业应用

《现代石油化工装置设计与优化》 导论：化工设计的新范式与挑战 随着全球能源结构转型和环保法规日益严格，石油化工行业正经历一场深刻的技术革新。传统的化工设计方法论在面对高附加值产品、复杂反应体系以及全生命周期能效优化时，显得力不从心。本书旨在构建一套面向未来、融合先进计算模拟与工程实践的现代化工装置设计与优化框架。我们聚焦于如何利用前沿的理论工具，提升装置的本质安全度、操作灵活性与经济运行水平，尤其是在非常规原料加工和高难度分离提纯领域。 本书的编写理念是“理论指导实践，实践驱动创新”。它不是对现有成熟技术的简单复述，而是深入探讨如何突破传统工艺包的限制，实现从“经验设计”向“基于原理的优化设计”的跨越。 第一部分：先进反应器工程与催化剂系统设计 本部分着重于对核心反应过程的微观机理理解和宏观工程实现。 第一章：多相反应器流体力学建模 详细剖析了复杂流场在新型反应器，如循环流化床、湍流泡状塔、以及微通道反应器中的分布特征。内容涵盖了从欧拉-欧拉模型到离散相模型（DPM）在模拟颗粒-流体相互作用中的精度对比与适用性分析。重点讨论了如何通过计算流体力学（CFD）模拟，精确预测催化剂床层持液量、返混程度以及非均相传质速率，从而指导反应器几何构型和操作条件的确定。内容不涉及任何关于加氢裂化的具体流程参数或设备规格。 第二章：反应动力学与催化剂性能表征 深入探讨了非均相催化反应的本征动力学模型构建。内容包括如何利用升温速率实验（TGA/DSC）结合反应器数据，反推真实反应级数和活化能。重点解析了催化剂孔隙结构（微孔、介孔、大孔）对传质限制程度的影响机制，并引入了“有效因子”概念在不同流态下的校正方法。本章侧重于新型非贵金属催化剂的设计思路和性能衰减机制的早期预测，而非现有工业催化剂的详细操作手册。 第三章：过程强化反应器设计 探讨了将反应与分离耦合（Reactive Separation）的技术路径。详细介绍了反应精馏塔、反应吸收塔和膜反应器的设计原理与优化策略。例如，如何通过在线移除产物来突破平衡限制，以及如何设计集成式的热集成网络以提高反应器的热效率。 第二部分：复杂分离过程的集成与能效优化 分离过程通常占据化工装置能耗的50%以上。本部分聚焦于如何利用先进技术降低分离的“熵增”和能耗。 第四章：先进精馏技术与过程建模 超越传统的塔板效率计算，本章深入探讨了新型塔内件（如规整填料、旋转填充床）的传质和传热性能的量化评估。重点在于模拟驱动的精馏塔优化，包括基于模型的控制（MPC）在维持产品纯度稳定性和最小化回流比之间的平衡。不包含对特定重油或渣油分离流程的计算方法。 第五章：膜分离技术在有机物分离中的应用 详细阐述了有机溶剂纳滤（OSN）、气体渗透膜以及渗透蒸发的原理。内容侧重于膜材料的分子筛分机制、膜组件（管式、中空纤维式）的设计选型，以及如何通过多级串联配置实现高回收率和高纯度的分离目标。特别分析了膜污染（Fouling）的机理及应对策略。 第六章：热力学驱动的低能耗分离技术 本章关注于替代传统蒸馏的节能技术。包括：深共熔溶剂（DESs）在萃取和吸收中的应用潜力，新型吸收剂的选择标准，以及利用热泵技术集成到蒸发或干燥过程中的热力学可行性分析与经济性评估。强调如何利用Aspen Plus或ChemCAD等软件的Radfrac模块进行严格的非理想体系计算。 第三部分：装置集成与本质安全设计 现代化工设计必须将安全与效率置于同等重要的地位。 第七章：流程模拟与流程安全分析的深度融合 介绍如何利用动态模拟（Dynamic Simulation）工具来评估装置的瞬态响应特性，特别是针对突变负荷或意外停工情况下的安全裕度。内容包括压力泄放系统的精确计算（基于DIERS方法），以及关键控制回路的故障模式与影响分析（FMEA）。重点在于理解“危险情景”是如何在动态过程中演变的，而非静态的HAZOP检查。 第八章：过程集成与余热梯级利用 本章系统阐述了热集成网络（HEN）的优化方法，包括 pinch 分析的升级应用，即考虑设备最小换热温差的约束。讨论了如何将低品位余热用于预热、驱动吸收或蒸发过程，从而实现全厂范围的能源最小化目标。内容侧重于热交换器网络的布局优化和控制策略设计，确保在不同负荷下热集成网络的稳定性。 第九章：全生命周期成本（LCC）评估与技术经济分析 从项目可行性研究阶段开始，评估不同技术路线的长期经济性。分析了资本支出（CAPEX）与操作支出（OPEX）的权衡，以及如何将环境成本（如碳排放成本）纳入决策模型。本章提供了一套结构化的技术经济评估流程，用以量化新型工艺路线相对于现有成熟技术的潜在经济效益。 结论：面向智能制造的化工设计 本书的最终目标是培养读者在复杂化工体系中进行系统化、优化性设计的能力。未来的化工装置将是高度集成、能效最优且本质安全的，而实现这一目标的关键在于对反应、传质、传热等基本原理的深刻理解与先进计算工具的有效应用。全书内容严格聚焦于工艺流程设计、模拟优化及安全评估的通用工程方法论。

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这本书的排版和图示质量给我留下了极为深刻的印象，这对于理解高密度技术内容至关重要。在阅读技术手册时，清晰的流程图和准确的设备剖面图是建立空间想象和流程理解的基石。这本书在这方面做得非常出色，每一个关键的反应段和分离塔的描述，都配有高质量的工艺流程图（PFD），图例规范且信息密度适中，避免了信息过载。我尤其欣赏它在介绍不同类型反应器（如固定床与鼓泡床）的优缺点对比时，所采用的对比表格和示意图，那种直观性远胜于纯文字的堆砌。更难能可贵的是，作者似乎非常了解学习者的认知曲线，他们在引入复杂的非理想流体力学模型或热力学计算之前，总是先用简化的工程近似模型打好基础，确保读者能够循序渐进地掌握从宏观到微观的分析工具。这种对读者体验的关注，使得原本可能令人望而却步的复杂计算步骤，变得清晰可控。它展现的不仅是作者的专业知识，更是一种优秀的知识传递能力。

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这本书的书名《加氢裂化装置工艺计算与技术分析》听起来就非常专业，直击石油化工领域的核心技术。我本来以为会是一本枯燥的教科书，充斥着各种公式和图表，但读完之后才发现，它实际上提供了一个非常全面且深入的视角来看待加氢裂化这个复杂的过程。它不仅仅是简单地罗列计算方法，更重要的是，它将理论知识与实际工程应用紧密地结合了起来。比如，在讨论催化剂选择和再生策略时，作者没有停留在宏观的描述，而是深入剖析了不同催化剂体系在特定原油组分下的反应动力学差异。我特别欣赏它在技术分析部分展现出的批判性思维，它没有把现有的工艺流程视为“金科玉律”，而是客观地指出了当前技术在能耗、选择性以及操作灵活性方面的瓶颈，并展望了未来可能的技术突破方向，比如新型反应器设计或者更智能化的过程控制系统。对于一个想从操作层面提升到设计和优化层面的工程师来说，这本书提供的知识深度和广度都是难以替代的。它就像一位经验丰富的老专家，手把手地教你如何在大规模生产中驾驭复杂的化学反应，确保装置的高效、稳定和安全运行。这本书的结构安排也很有匠心，从基础的物料平衡到复杂的传热传质计算，层层递进，逻辑性极强，让人在学习过程中不容易迷失方向。

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我接触化工专业书籍已经有十多年了，市面上关于炼油工艺的书籍汗牛充栋，但真正能称得上是“案头必备”的却凤毛麟角。这本《加氢裂化装置工艺计算与技术分析》绝对属于后者。它的价值不仅在于它对“计算”二字的精准把控，更在于它对“技术分析”这一维度的深刻挖掘。读这本书时，我感觉自己不是在阅读一份技术文档，而是在进行一场与行业顶尖专家的深度研讨会。特别是书中对工艺扰动影响的分析，非常贴近实际操作中的“疑难杂症”。举个例子，当原油进料中的硫、氮含量发生波动时，装置的氢气消耗率和产品收率会如何变化？这本书用详实的数据模型和案例研究给出了清晰的量化答案，这比那些只给出定性描述的资料实用百倍。此外，书中对氢气循环系统和分离单元的耦合优化也做了非常细致的论述，这部分内容往往是许多基础教材忽略的“夹缝地带”。掌握了这些耦合优化策略，意味着可以将装置的整体运行成本降低一个台阶。总而言之，它为我们提供了一套严谨的、可复用的工程分析框架，而不是零散的知识点，这一点是其价值的核心所在。

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我向来对那些只停留在理论概念的书籍持保留态度，但这本书的实践导向性让我对其刮目相看。它似乎是从一个真实运行中的大型加氢裂化装置的DCS控制室视角来编写的。书中大量的篇幅被用于讨论“操作窗口”的确定和“异常工况下的恢复策略”。例如，在处理重质原油或高酸度原料时，反应器床层温降控制的难度剧增，书中详细列举了多套仪表联锁和人工干预的步骤，并分析了每一步操作对催化剂寿命的累积损伤。这种“实战经验”的植入，使得书本知识具有极强的落地性。很多工程师可能知道反应器需要控温，但这本书告诉你，在实际负荷变化时，如何精确计算加热蒸汽流量的变化率，才能避免“超调”或“滞后”。它真正实现了理论指导实践的目标，让读者不仅知道“是什么”，更知道“怎么做”，以及“为什么这样做”。对于从事装置操作、优化和项目改造的专业人士而言，这本书的价值是难以用金钱衡量的。

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如果说炼油厂是一部精密的交响乐，那么加氢裂化装置就是其中最核心的声部。而这本《加氢裂化装置工艺计算与技术分析》就像是这部乐章的总指挥谱。我发现这本书最吸引我的地方，在于它对“风险管理”与“经济性评估”的整合分析。在现代化工生产中，任何技术决策都必须建立在对潜在风险和财务回报的精准预测之上。这本书很早就引入了敏感性分析的概念，它探讨了市场油价波动、催化剂使用寿命衰减以及严格环保法规变化对装置最优操作点的影响。这使得书中的“技术分析”不再是纯粹的工程仿真，而是与商业决策紧密相连。例如，书中关于不同脱硫深度要求的工艺路线的经济性对比，详细计算了增加一个精细化单元所带来的资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）的权衡，最终得出一个明确的投资回报周期预估。这种深度的商业触觉，使得这本书超越了传统的工艺手册范畴，成为了一本兼具工程严谨性和市场洞察力的决策支持工具。

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