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第1章 绪论 1

1.1 化工生产特点与危险性 2

1.2 本质安全概念提出 3

1.3 本质安全定义及原理 4

1.3.1 本质安全定义 4

1.3.2 本质安全原理及应用简介 5

1.4 本质安全指数评价法 8

1.5 本质安全催化工程方法 11

参考文献 12

第2章 多步反应一步化安全过程 14

2.1 苯胺一步化安全合成 15

2.1.1 苯胺传统生产工艺 15

2.1.2 传统苯胺生产过程危险性分析 20

2.1.3 一步化合成苯胺安全催化反应过程 23

2.2 苯酚一步化安全合成 30

2.2.1 苯酚传统生产工艺 30

2.2.2 传统苯酚生产过程危险性分析 33

2.2.3 一步化合成苯酚安全催化反应过程 36

2.3 DMC一步化安全合成 48

2.3.1 气相两步法碳酸二甲酯传统生产工艺 48

2.3.2 传统碳酸二甲酯生产过程危险性分析 49

2.3.3 一步化合成碳酸二甲酯安全催化反应过程 50

2.4 正丁胺一步化安全合成 53

2.4.1 正丁胺传统生产工艺 53

2.4.2 传统正丁胺生产过程危险性分析 54

2.4.3 一步化合成正丁胺安全催化反应过程 55

2.5 CPK一步化安全合成 56

2.5.1 环己基苯基甲酮传统生产工艺 56

2.5.2 传统环己基苯基甲酮生产过程危险性分析 56

2.5.3 一步化合成环己基苯基甲酮安全催化反应过程 57

2.6 TDI一步化安全合成 58

2.7 一步化安全反应思考 60

参考文献 62

第3章 纳微尺度反应集成安全过程 70

3.1 羟胺盐非安全中间反应物 71

3.1.1 羟胺盐危险性 71

3.1.2 直接合成环己酮肟的纳微尺度集成催化反应过程 72

3.2 环己酮肟非安全中间反应物 82

3.2.1 环己酮肟危险性 82

3.2.2 直接合成己内酰胺的纳微尺度集成催化反应过程 82

3.3 甲醇非安全中间反应物 92

3.3.1 甲醇危险性 92

3.3.2 直接制低碳烯烃的纳微尺度集成催化反应过程 94

3.3.3 直接制二甲醚的纳微尺度集成催化反应过程 106

3.4 甲醛非安全中间反应物 110

3.4.1 甲醛危险性 110

3.4.2 甲醇氧化直接制二甲氧基甲烷的纳微尺度集成催化反应过程 111

3.5 CO非安全中间反应物 119

3.5.1 CO2加氢直接制化学品的纳微尺度集成催化反应过程 119

3.5.2 CO2加氢制CO——逆水煤气变换反应路线及催化剂 119

3.5.3 CO2加氢直接制化学品的纳微尺度集成催化反应实例 124

3.6 光气非安全中间反应物思考 125

参考文献 126

第4章 替代危险反应物安全过程 134

4.1 碳酸二甲酯替代光气 134

4.1.1 光气性质、用途及危害性 135

4.1.2 合成甲苯二异氰酸酯 136

4.1.3 合成二苯基甲烷二异氰酸酯 143

4.1.4 合成六亚甲基二异氰酸酯 163

4.1.5 合成碳酸二苯酯 166

4.1.6 合成吡唑磺酰氨基甲酸酯 168

4.1.7 合成对苯二异氰酸酯 168

4.2 碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯、氯甲烷 169

4.2.1 硫酸二甲酯、氯甲烷的性质、用途及危害性 169

4.2.2 合成甲基化产品 170

4.3 二氧化碳替代一氧化碳 177

4.3.1 一氧化碳的性质、用途及危害性 178

4.3.2 合成甲酸 178

4.3.3 合成乙酸 180

4.3.4 合成甲醇 181

4.3.5 合成甲烷 183

4.3.6 合成低碳烯烃 188

4.3.7 合成低碳醇 191

4.3.8 合成二甲醚 194

4.3.9 合成液体燃料 196

4.3.10 合成碳酸二甲酯 199

4.3.11 烯烃氢甲酰化 200

4.4 固体酸、离子液体替代无机液体酸催化剂 202

4.4.1 异丁烷与烯烃烷基化安全工艺过程 202

4.4.2 苯与乙烯烷基化制乙苯安全反应过程 206

4.4.3 固体酸替代液体酸的其他重要安全催化过程 208

4.5 替代非安全反应物思考 213

参考文献 214

第5章 膜催化组合反应安全过程 223

5.1 氢氧混合爆炸机理 224

5.2 透氢膜组合反应体系 224

5.2.1 H2-O2-苯直接合成苯酚 225

5.2.2 H2-O2-苯甲酸甲酯直接合成羟基苯甲酸甲酯 231

5.2.3 H2-O2直接合成双氧水 232

5.2.4 H2-O2-丙烯直接合成环氧丙烷 235

5.3 混合导体透氧膜组合反应 237

5.3.1 控制反应物输入型膜反应器与安全性 237

5.3.2 甲烷部分氧化反应的安全性分析 238

5.3.3 甲烷部分氧化制合成气 238

5.3.4 甲烷氧化偶联制乙烷和乙烯 241

5.3.5 乙烷氧化脱氢制乙烯 242

5.4 封装孔道液膜催化剂思考 243

参考文献 244

第6章 氢／氧载体组合反应安全过程 247

6.1 化学储氢载体 248

6.1.1 环烷类储氢载体 248

6.1.2 氨硼烷化合物储氢载体 250

6.1.3 氨储氢载体 251

6.1.4 甲醇、乙醇储氢载体 251

6.1.5 肼硼烷储氢载体 253

6.1.6 甲醇水溶液储氢载体 253

6.1.7 甲酸储氢载体 253

6.1.8 其他储氢载体 256

6.2 化学储氢载体组合反应 256

6.2.1 甲醇-水为储氢载体的组合反应 256

6.2.2 乙醇-水为储氢载体的组合反应 261

6.2.3 四氢化萘为供氢剂的组合反应 264

6.2.4 甘油-水为储氢载体的甘油加氢制丙二醇的组合反应 264

6.2.5 甲酸铵为储氢和储氮载体的组合反应 265

6.2.6 甲酸为储氢和羰基载体的组合反应 265

6.2.7 十氢萘为储氢载体的组合反应 266

6.2.8 甲酸为储氢载体的加氢原位制备Cu／ZnO催化剂的组合反应 267

6.2.9 氨为储氢载体的CO2加氢制甲烷安全膜的组合反应 267

6.3 固体储氧载体组合反应 268

6.3.1 载氧体为氧源的化学链燃烧过程 269

6.3.2 载氧体为氧化剂的化学链重整制合成气 271

6.3.3 利用处于还原态载氧体与水反应的化学链制氢 272

6.3.4 载氧体与气化剂提供氧的煤化学链气化 275

6.3.5 以晶格氧为氧源的选择氧化合成重要化学品反应体系 275

6.3.6 以二氧化碳为氧源的选择氧化合成重要化学品安全反应体系 285

6.4 氯化铵储氢载体思考 296

参考文献 297

第7章 危险物安全化及转化过程 302

7.1 异氰酸酯安全性分析 302

7.2 非安全物质安全化处理 303

7.3 TDI的安全中间反应物 305

7.4 氯化铵及原位转化过程 307

7.4.1 氯化铵与氨、氯化氢安全性对比 308

7.4.2 氯化铵分解为氨和氯化物反应路线 310

7.4.3 氯化铵为氮源和氯源合成环己酮肟和有机氯化物安全反应路线 315

7.5 危险物安全化及转化思考 321

参考文献 321

第8章 温和条件安全反应过程 323

8.1 合成氨安全反应体系 324

8.1.1 苛刻条件下合成氨工艺及安全性分析 324

8.1.2 温和条件下合成氨安全催化反应体系 326

8.2 合成甲醇安全反应体系 331

8.2.1 低温液相合成甲醇两步法 332

8.2.2 低温液相合成甲醇一步法 334

8.3 低压烯烃氢甲酰化安全反应体系 334

8.4 渣油低压加氢安全反应体系 337

8.4.1 石油炼化行业加氢过程安全性分析 338

8.4.2 低压下渣油加氢裂化安全反应体系 339

8.5 外场强化安全反应体系 340

8.5.1 微波强化技术 340

8.5.2 低温等离子体强化技术 346

8.5.3 超声波强化技术 350

8.6 过程强化安全反应体系 353

8.6.1 微反应技术与反应过程安全性 353

8.6.2 微反应技术在化工安全生产中的应用 354

8.6.3 微反应技术应用实例 356

8.6.4 撞击流技术在化工过程强化中的应用 361

8.6.5 其他过程强化的安全反应体系 362

8.7 CO2温和条件转化思考 364

8.7.1 CO2活化方法 364

8.7.2 载体分子反应活化CO2概念 365

参考文献 367