第一章 绪论 1
第一节 完全氧化与部分氧化 1
第二节 氧化过程与石油化工 3
一、石油化工的兴起 3
二、氧化过程的重要作用 5
三、广泛采用氧化过程的原因 8
四、重要氧化工艺 9
第三节 氧化反应的分类 14
一、按反应类型分类 14
二、按反应原料分类 18
三、按反应相态分类 18
第四节 氧化剂 22
一、空气和纯氧 22
二、硝酸 23
三、其他氧化剂 24
第五节 催化剂 24
一、概况 24
二、气-固相氧化催化剂 26
三、液相氧化催化剂 32
第六节 氧化反应热效应及其合理利用 33
一、氧化反应的热效应 33
二、反应热利用的评价方法 37
三、反应热的合理利用 43
第七节 三废处理 45
一、三废的产生 45
二、氧化过程的废气处理 46
三、氧化过程的废水处理 48
第八节 安全技术 50
一、一般原理 50
二、液相氧化的安全技术 55
三、气-固相催化氧化的安全技术 58
第九节 氧化过程的技术经济评价 60
第二章 影响氧化反应选择性的主要因素 66
第一节 概述 66
第二节 催化剂的影响 69
第三节 反应物浓度和转化率对选择性的影响 74
一、不可逆并联反应的选择性 76
二、不可逆串联反应的选择性 80
三、不可逆串联、并联反应体系的选择性 84
第四节 反应器型式和反应物的加入方式对过程选择性的影响 86
第五节 反应温度对过程选择性的影响 101
第六节 相间传递过程对反应选择性的影响 120
第七节 合理组织生产流程 126
第八节 氧化过程开发的综合考虑 128
第三章 液相氧化反应技术 134
第一节 概述 134
一、散热 135
二、传质 138
三、技术开发过程中的一些共性问题 138
第二节 氧化反应机理 141
一、自氧化反应机理 141
二、烃催化氧化机理 146
三、醇液相催化氧化机理 148
四、醛液相催化氧化机理 151
五、酸液相催化氧化机理 153
六、烯烃通过(PdCl2+CuCl3)的液相催化氧化反应机理 155
七、烯烃环氧化反应机理 159
第三节 动力学方程的建立 163
一、直链型链锁反应的速率方程 164
二、退化支链型链锁反应的速率方程 167
第四节 液相氧化的宏观动力学分析 180
一、气-液相的物理传质过程 182
二、伴随化学反应的气-液传质过程 188
第五节 液相氧化反应器的设计模型 207
一、气-液两相均为完全混合流的设计模型 207
二、气相为平推流、液相为完全混合流的设计模型 209
三、气、液两相均为平推流的模型 210
第六节 搅拌鼓泡釜反应器 211
一、搅拌鼓泡釜的结构特征 211
二、搅拌功率的计算 213
三、最大通气量的估算 214
四、临界(或最小)搅拌转速的确定 215
五、气泡直径、气含率和比相界面积的确定 216
六、搅拌鼓泡釜内的传质 218
七、搅拌鼓泡釜内的传热 220
第七节 鼓泡塔反应器 227
一、鼓泡塔内的流体力学 227
二、鼓泡塔内的传质与传热 231
第四章 气-固相催化氧化反应技术 242
第一节 概述 242
第二节 催化氧化反应机理及速率方程 244
一、化学吸附型氧化反应机理 245
二、氧化还原机理 259
三、混合反应机理 261
第三节 气-固催化氧化反应的宏观动力学分析 273
一、宏观反应历程 273
二、气-固相相间传递过程及其对反应的影响 275
三、催化剂粒内微孔传递过程及其对反应的影响 289
第四节 气-固催化氧化反应动力学的实验研究 302
一、动力学研究用的实验反应器 303
二、动力学速率方程的判定和参数值的推定 312
第五节 工业固定床氧化反应器 319
一、气-固系统固定床反应器的流动与传递特性 320
二、绝热固定床反应器 330
三、列管式固定床反应器 336
第六节 流化床氧化反应器 362
一、概述 362
二、流化床反应器的设计要点 370
三、流化床反应器的设计模型 390
四、流化床氧化反应器的技术开发和放大 403
第五章 液相氧化工艺 410
第一节 烷基芳烃氧化 410
一、一般规律 410
二、异丙苯氧化制异丙苯过氧化氢 413
三、对二异丙苯氧化制氢醌和均三异丙苯氧化制均苯三酚 421
四、甲基异丙苯氧化制甲酚混合物 425
五、α-萘酚的制造 428
六、对二甲本氧化制对苯二甲酸 429
七、对二甲苯氧化制对苯二甲酸二甲酯 435
八、偏三甲苯氧化制偏苯三酸 439
九、氧化法生产过氧化氢 440
第二节 用瓦克(Wacker)法氧化 442
一、前言 442
二、乙烯氧化制乙醛 443
三、氧羰化反应 447
第三节 醋酸、过乙酸和丙酸的制造 450
一、乙醛氧化制醋酸和过乙酸 450
二、正丁烷氧化制醋酸 454
三、轻石脑油氧化醋酸 457
四、丙醛氧化制丙酸 457
第四节 高碳烷烃氧化 458
第五节 环烷烃及其衍生物的氧化 460
一、环己烷氧化制醇、酮混合物 462
二、环己醇、酮混合物氧化制己二酸 466
第六节 共氧化法生产有机中间体 468
一、异丁烷氧化制叔丁基过氧化氢 469
二、乙苯氧化制乙苯过氧化氢 472
三、环氧化反应 476
四、一些有工业前景的共氧化反应 482
第六章 气-固相催化氧化工艺 486
第一节 甲醇氧化制甲醛 486
一、甲醇过量法生产甲醛 488
二、空气过量法生产甲醛 493
第二节 烯烃和烷烃氧化 497
一、乙烯氧化制环氧乙烷 497
二、丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸 506
三、异丁烯氧化制甲基丙烯酸甲酯 510
四、正丁烯氧化制顺丁烯二酸酐 516
五、正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐 518
第三节 芳烃氧化 522
一、苯氧化制顺丁烯二酸酐 522
二、萘氧化制邻苯二甲酸酐 525
三、邻二甲苯氧化制邻苯二甲酸酐 529
四、均四甲苯制均苯四酸二酐 535
第四节 氧酰化反应 535
一、乙烯氧酰化制醋酸乙烯 536
二、其他氧酰化反应 541
第五节 氧氯化反应 543
一、乙烯氧氯化制二氯乙烷 544
二、其他氧氯化反应 549
第六节 氨氧化反应 550
一、概述 550
二、丙烯氨氧化制丙烯腈 553
三、甲烷氨氧化制氢氰酸 557
第七节 氧化脱氢 559
一、概述 559
二、烯烃氧化脱氢 561
三、芳烃氧化脱氢 564