石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学PDF电子书下载

目录 1

第一章　催化裂化生产清洁汽油组分的反应化学和催化材料科学基础 1

1.1　环境保护与车用清洁燃料 1

1.1.1　环境保护和车用燃料的绿色化 1

1.1.2　车用清洁燃料规格标准 4

1.1.3　清洁汽油生产的现状与目标 5

1.2　催化裂化汽油中烯烃的生成和转化的反应化学 10

1.2.1　催化裂化汽油烯烃的生成和转化机理 10

1.2.2　调变烯烃反应化学的催化材料设计 15

1.2.3　调变烯烃反应化学的反应条件研究 25

1.3　催化裂化汽油中硫化物的生成及转化的反应化学 28

1.3.1　硫化物与催化材料相互作用的分子模拟研究 29

1.3.2　降低催化裂化汽油硫含量的催化材料结构设计 41

1.3.3　降硫反应条件及反应工程的研究 58

1.4　基于催化裂化过程反应化学区分裂化与转化双反应区的新观念 65

1.4.1　催化裂化反应化学 65

1.4.2　裂化和转化两个反应区的概念 69

1.4.3　裂化反应选择性高度可控与MIP工艺的广泛适应性 72

1.4.4　两个反应区概念的验证及应用 75

1.5　生产清洁汽油组分的催化材料新结构研究 81

1.5.1高热稳定性和水热稳定性介孔分子筛的合成 81

1.5.2　新型大孔分子筛催化剂的合成与造孔工程 89

1.5.3　部分新结构催化材料的裂化性能研究 94

参考文献 99

第二章　催化合成异构烷烃的新反应工程与强酸材料 106

2.1　前言 106

2.2　异构烷烃与烯烃烷基化反应的催化反应工程 109

2.2.1固体酸烷基化反应的催化化学 110

2.2.2　异丁烷分子间的自烷基化反应 123

2.3　离子液体的合成、表征及在烷基化反应中的规律研究 131

2.3.1离子液体的制备及表征 132

2.3.2　红外光谱探针法测定离子液体的酸性性质 135

2.3.3　离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应的研究 141

2.3.4　含羧酸基团酸性离子液体的合成研究 143

2.4　复合型强酸催化材料的合成、表征及其在烷基化反应中的应用 144

2.4.1　复合型强酸催化材料 145

2.4.2　有机-无机复合酸催化材料 149

2.5　SO？/ZrO2固体超强酸催化C5/C6烷烃异构化反应 151

2.5.1水热法制备纳米超细晶粒So？/ZrO2固体超强酸催化剂 152

2.5.2　纳米超细晶粒SO？/ZrO2固体超强酸催化的C5/C6异构化反应 165

参考文献 169

第三章　催化加氢脱硫机理与新催化脱硫材料 173

3.1　前言 173

3.2　催化加氢脱硫反应机理的研究 174

3.2.1　加氢脱硫反应化学 174

3.2.2　含硫模型化合物加氢脱硫反应机理研究 181

3.2.3　加氢脱硫机理的分子模拟研究 197

3.2.4高性能加氢脱硫催化剂的设计与研制 201

3.3　烯烃骨架异构化与清洁汽油生产 205

3.3.1　分子筛结构的影响 205

3.3.2　分子筛酸性的影响 207

3.3.3　分子筛表面改性的影响 209

3.3.4离子交换的影响 212

3.3.5　晶粒大小的影响 213

3.3.6　烯烃异构化反应机理的讨论 214

3.3.7　催化裂化轻汽油异构化反应 215

3.4　新型加氢精制催化材料——过渡金属氮化物、碳化物和磷化物 216

3.4.1　过渡金属氮化物、碳化物 216

3.4.2　过渡金属磷化物 231

参考文献 241

第四章　微生物脱硫 246

4.1　概述 246

4.1.1　微生物专一性脱硫 246

4.1.2　专一性脱硫微生物的柴油脱硫研究 248

4.2　微生物脱硫机理 248

4.2.1　专一性脱硫菌的分离与鉴定 248

4.2.2　微生物脱硫过程中的产物分析 255

4.2.3　红平红球菌LSSE8-1的培养及其对二苯并噻吩中硫元素脱除的影响 257

4.2.4　脱硫菌R-8的生长及其生物降解水中二苯并噻吩 259

4.2.5　水相介质对有机相微生物脱硫的影响 260

4.2.6　硫源对小球诺卡氏菌R-9的生长和脱硫活性的影响 263

4.2.7　德氏假单孢菌R-8对DBT、4,6-DMDBT的脱硫 265

4.3　微生物脱硫的分子生物学 267

4.3.1红平红球菌LSSE8-1脱硫代谢及其相关脱硫基因的比较 267

4.3.2　专一性脱硫菌脱硫活性比较与基因保守性研究 271

4.3.3　脱硫动力学 277

4.4　生物脱硫过程强化 278

4.4.1　磁性PVA载体固定化微生物及其在微生物脱硫中的应用 278

4.4.2　表面活性剂对微生物脱除柴油中有机硫的影响 282

4.4.3　P.delafieldii R-8脱除催化加氢柴油中含硫化合物的研究 285

4.4.4　吸附-生物脱硫原位耦合——赋磁性细胞 289

4.4.5　吸附-生物脱硫原位耦合——表面吸附γ-Al2O3纳米颗粒的细胞 291

4.4.6　德氏假单孢菌R-8柴油脱硫 292

参考文献 293

第五章己内酰胺绿色合成过程研究和反应工程 298

5.1前言 298

5.2　环己基过氧化氢非均相催化分解制备环己酮（醇）反应过程 299

5.2.1　含铬分子筛的合成和表征 300

5.2.2　Cr-Si分子筛催化CHHP分解反应 301

5.2.3　钯／炭负载型催化剂的制备 304

5.2.4　钯／炭催化剂催化CHHP加氢分解反应 304

5.3　环己酮氨肟化制备环己酮肟 314

5.3.1　新型空心钛硅分子筛的合成、表征与性能测试 314

5.3.2　环己酮氨肟化反应体系钛硅分子筛的失活规律 318

5.3.3　环己酮氨肟化反应过程分子筛硅溶解的抑制 320

5.3.4　环己酮氨肟化过程失活催化剂的再生 323

5.4　环己酮氨肟化与过氧化氢生产过程的集成与强化 325

5.4.1　新型反应萃取技术-蒽醌法过氧化氢生产中的氧化-萃取集成 325

5.4.2　环己酮氨肟化反应与过氧化氢生产的集成 336

5.5　环己酮肟气相Beckmann重排催化反应过程 343

5.5.1　分子筛的合成、改性与表征 344

5.5.2　催化剂制备工艺及方法 345

5.5.3固定床环己酮肟气相Beckmann重排反应 346

5.5.4　环己酮肟气相Beckmann重排反应化学 348

5.6　磁稳定床反应器己内酰胺加氢精制新反应工程 352

5.6.1　磁稳定床反应器己内酰胺加氢精制 353

5.6.2　磁稳定床反应器中己内酰胺加氢精制宏观动力学和数学模型 354

参考文献 359

6.2　苯与烯烃烷基化反应固体酸催化剂的制备与表征 363

6.2.1负载杂多酸纳米粒子的制备与表征 363

6.1　前言 363

第六章　苯与烯烃原子经济反应的固体酸催化剂和反应工程 363

6.2.2　分子筛催化剂 373

6.3　苯与乙烯合成乙苯固体酸催化剂及其应用 384

6.3.1　实验原料、设备与方法 384

6.3.2负载磷钨酸催化剂的酸性与催化性能 385

6.3.3　磷钨酸和负载磷钨酸与分子筛催化剂催化性能的比较 389

6.4　苯与丙烯合成异丙苯 393

6.4.1用于异丙苯合成的负载杂多酸催化剂的制备与表征 393

6.4.2　负载杂多酸催化剂的催化性能 397

6.4.3负载磷钨酸催化剂催化苯与丙烯液相烷基化的反应动力学 399

6.5　苯与长链烯烃烷基化合成长链烷基苯 407

6.5.1　杂多酸催化剂与分子筛催化剂性能比较 408

6.5.2负载杂多酸催化剂上苯与长链烯烃烷基化的本征反应动力学 410

6.5.3　负载杂多酸催化剂的失活机理 413

6.5.4　延长催化剂单程寿命的措施 416

6.5.5　催化剂的再生方法 417

6.6　苯与烯烃烷基化的悬浮催化蒸馏 419

6.6.1　悬浮催化蒸馏 420

6.6.2　悬浮催化蒸馏的反应工程原理 420

6.6.3　模型的验证 423

参考文献 429

第七章　芳烃官能团化的绿色化学 433

7.1　芳香烃清洁硝化反应的研究 433

7.1.1　含氟长碳链稀土金属磺酸盐催化的芳香烃硝化反应 433

7.1.2　在氟碳相中的清洁硝化反应 436

7.1.3　复合及负载型催化剂的合成及其在清洁硝化反应中的应用 439

7.1.4　苯酚类化合物的清洁硝化反应 440

7.2.1　苯甲基卤代物的清洁氧化反应研究 447

7.2　芳香烃类化合物清洁氧化反应的研究 447

7.2.2　在分子氧气存在下苄氯或苄溴的三苯基膦盐的清洁偶联反应 448

7.3　芳香酮的绿色还原反应 450

7.3.1高分子负载催化剂的制备及表征 451

7.3.2　高分子负载催化剂催化的硼烷对芳香酮的不对称还原 454

7.3.3高分子负载催化剂催化NaBH4/Me3SiCl（BF3·OEt2）体系对芳香酮的还原 457

7.3.4高分子负载催化剂催化NaBH4/Me3SiCl体系对β-砜基芳香酮的还原 459

7.3.5　高分子负载催化剂催化NaBH4/Me3SiCl体系对α-芳香酮酸酯的还原 461

7.3.6高分子负载催化剂的循环利用与未负载催化剂性能比较 463

7.3.7高分子负载催化剂催化杂环芳酮的还原反应 465

参考文献 468

第八章　水溶性铑-膦络合物催化烯烃氢甲酰化反应的催化化学 470

8.1　两相反应的烯烃氢甲酰化催化剂体系设计 470

8.1.1水溶性铑-膦络合物-阳离子表面活性剂体系 471

8.1.2　分子自组装催化体系 472

8.2　分子自组装催化体系中的烯烃氢甲酰化——混合表面活性剂和双子表面活性剂的助催化作用 473

8.2.1混合表面活性剂水溶液的物理性质研究 474

8.2.2　混合胶束组成对1-十二烯氢甲酰化反应的影响 476

8.2.3　双子（gemini）表面活性剂的合成和性能表征 477

8.2.4　双子表面活性剂对水溶性两相体系中长链烯烃氢甲酰化反应的促进作用 480

8.3　分子自组装催化体系中的烯烃氢甲酰化反应——双长链表面活性剂的助催化作用 484

8.3.1双长链表面活性剂的合成和性能表征 485

8.3.2　双长链表面活性剂水溶液中的烯烃氢甲酰化反应 485

8.4　膦配体氧化对催化反应的影响 489

8.4.1　TPPTS氧化物对催化性能的影响 489

8.4.2TPPTS/Rh比恒定时OTPPTS浓度变化的影响 491

8.4.3OTPPS对烯烃氢甲酰化反应影响的机理 492

8.5.1乙烯氢甲酰化合成丙醛 493

8.5　高选择性铑-膦复合催化剂体系研究 493

8.5.2　1-丁烯氢甲酰化合成正戊醛 494

8.5.3　1-十二烯氢甲酰化合成正十三醛 495

8.6　新型水溶性含膦配体的制备、表征及其在催化烯烃氢甲酰化中的应用 496

8.6.1　水溶性／两亲性膦配体的制备和结构表征 496

8.6.2　两亲性膦配体在高碳烯烃氢甲酰化中的胶束效应 498

8.7　纳米硅胶负载型水溶性铑-膦配合物催化剂 502

8.7.1　纳米硅胶负载型水溶性铑-膦配合物的催化性能 502

8.7.2　纳米硅胶负载型水溶性铑-膦配合物的结构 506

8.8　离子液体中水溶性铑配合物氢甲酰化催化性能的研究 507

8.8.1离子液体中水溶性铑-膦配合物的结构 507

8.8.2离子液体中水溶性铑配合物的氢甲酰化催化性能 508

8.8.3离子液体中水溶性铑-膦配合物催化剂的相分离 512

8.8.4　固载化离子液体配合物氢甲酰化催化剂 513

参考文献 514

第九章　新催化材料和化工过程强化——非晶态合金催化剂／磁稳定床反应器 519

9.1　非晶态合金催化材料 520

9.1.1非晶态合金催化剂简介 520

9.1.2　非晶态合金催化剂的制备 522

9.1.3　急冷非晶态镍合金催化剂的制备规律研究 524

9.1.4　急冷非晶态合金催化剂的热稳定性 535

9.1.5　非晶态合金催化剂的催化活性中心性质与催化特性 539

9.2　磁稳定流化床反应器 551

9.2.1　磁稳定流化床简介 551

9.2.2　液固两相磁稳定床流体力学特性研究 558

9.2.3　工业规模磁稳定流化床反应器 567

9.3　非晶态合金催化剂及强化单元过程应用 569

9.3.1非晶态合金催化剂在不饱和有机化学物加氢中应用实例 569

9.3.2　非晶态合金催化剂在化工过程单元中应用实例 571

9.4　展望 592

参考文献 593

第十章　超临界态促进烃类转化反应的化学热力学与动力学 599

10.1前言 599

10.1.1　超临界流体的基本概念 599

10.1.2　超临界态化学反应的特点 599

10.1.3　超临界态化学反应在绿色化学中的作用 600

10.1.4　科学问题及研究思路 601

10.2　混合超临界流体性质研究 601

10.2.1　混合超临界流体的概念 601

10.2.2　混合近临界流体相行为及分子间相互作用 601

10.2.3　反应体系的相行为 608

10.2.4　超临界流体在介孔材料中的微观结构与相态 611

10.3　超临界条件下的化学反应研究 618

10.3.1　酯化反应和酯交换反应 619

10.3.2　正戊烷异构化反应 620

10.3.3　超临界二氧化碳合成碳酸二甲酯 622

10.3.4　1-己烯氧化 625

10.3.5　烯烃的氢甲酰化反应 626

10.3.6　苯烷基化反应 627

10.3.7　近临界条件下的甲苯歧化反应 629

10.3.8　超临界条件下合成甲醇及低碳醇 631

10.3.9　β分子筛催化甲苯与乙酸酐酰化反应研究 634

10.3.10　近临界水中乙酸甲酯的水解反应 635

10.3.11　超临界水中氧化脱硫反应 638

10.3.12　超临界水氧化脱氮反应 640

10.4　展望 641

参考文献 642