第一章 绪论 1
第一节 引言 1
一、历史回顾 1
前言页 1
二、用途和市场情况 2
三、出版和学术组织 2
第二节 沸石分子筛的结构 3
一、骨架基本结构单元 3
二、孔道结构 5
三、几种常见沸石的结构 6
第三节 沸石分子筛的合成和改性 9
一、合成沸石的原料和方法 9
二、沸石合成化学 10
三、磷酸盐分子筛的合成 11
四、沸石分子筛的改性 12
一、晶体结构和缺陷测定 13
第四节 沸石分子筛的表征方法 13
二、孔结构测定 15
三、化学组成分析 16
四、骨架硅铝比分析 17
五、酸性测定 18
六、稳定性测定 21
第五节 沸石分子筛的吸附和扩散 21
一、吸附 21
二、扩散 24
第六节 沸石分子筛的催化作用 26
一、酸催化反应 26
二、双功能催化反应 29
三、氧化反应 30
四、其他有机合成反应 31
参考文献 34
一、碳碳键的断裂方式 37
第二章 催化裂化 37
第一节 催化裂化化学 37
二、正碳离子反应机理 38
三、催化裂化过程的化学反应 41
四、纯烃的裂化反应 43
第二节 催化裂化催化剂 44
一、无定形硅铝裂化催化剂 44
二、沸石裂化催化剂 47
第三节 沸石在工业裂化催化剂中的应用 56
一、稀土Y型沸石阶段 57
二、高硅Y型沸石阶段 59
三、ZSM-5沸石作为催化裂化助剂 63
四、多沸石组元裂化催化剂 65
参考文献 68
二、催化剂发展概况 70
一、加氢裂化发展简史 70
第一节 概述 70
第三章 加氢裂化 70
三、沸石在加氢裂化催化剂中的使用情况 71
四、沸石在我国加氢裂化催化剂中的使用情况 76
第二节 基本原理和沸石的作用 78
一、加氢裂化过程机理和沸石的作用 78
二、根据目的产品的需要选用沸石 80
三、沸石的抗毒性能 82
四、沸石载体催化剂与无定形硅酸铝载体催化剂的区别 84
第三节 加氢裂化催化剂用沸石的制备 84
一、沸石的交换 84
二、沸石的脱铝 87
三、沸石加入催化剂的方法 88
第四节 加氢裂化工艺 88
一、高压一段串联全循环流程 89
四、中压一段串联流程 91
五、中压一段串联一次通过流程 91
二、高压一段一次通过流程 91
三、高压二段全循环流程 91
六、加氢裂化过程的主要操作参数及其影响 93
七、加氢裂化的经济效益 94
参考文献 94
第四章 C5/C6烷烃异构化 95
第一节 概述 95
一、背景 95
三、C5/C6烷烃工业异构化工艺 96
二、轻质烷烃提高辛烷值及其合理利用 96
第二节 正戊烷和正己烷异构化过程原理 98
一、热力学研究 98
二、反应机理 99
三、轻质烷烃吸附分离原理 100
四、正戊烷正己烷异构化动力学 101
第三节 正戊烷和正己烷异构化催化剂 102
一、沸石 103
二、金属组元 106
第四节 Hysomer工艺 109
一、工艺流程 109
二、原料要求 110
三、发展现状及经济分析 111
四、操作条件 111
五、Safecat工艺的应用 112
第五节 应用吸附分离法提高汽油辛烷值 112
二、原料要求和操作条件的选取 113
一、工艺过程 113
三、工业应用和经济效益 115
第六节 全异构化工艺 116
一、工艺流程 117
二、工艺过程及操作参数 117
三、全异构化工艺发展现状 119
四、吸附分离塔计算 120
五、技术经济指标 121
一、Penex-Molex系统 123
六、全异构化工艺的改进与新进展 123
第七节 低温异构化采用的分离技术 123
二、Penex-DIH系统 124
三、N-I Self工艺 125
四、低温异构化(I-8)及中温异构化(I-7)技术经济比较 126
参考文献 126
第五章 烯烃催化叠合 128
第一节 概述 128
第二节 催化叠合反应原理 130
一、叠合过程的化学反应和机理 130
二、叠合反应的化学热力学 130
三、叠合反应的宏观动力学 131
第三节 沸石型叠合催化剂 131
一、SKP系列叠合催化剂的研制与开发 131
二、SKP系列叠合催化剂的主要成分和物化性能 132
第四节 烯烃非选择性叠合工艺 133
一、工业装置简介 133
三、高硅AF-5沸石的合成和SKP催化剂的制备 133
二、工业叠合装置的主要设备 134
三、工业叠合装置的流程及特点 134
四、工业叠合装置的工艺条件 135
第五节 烯烃非选择性叠合的原料及产品 137
一、工业叠合装置所用原料的性质 137
二、工业叠合装置的物料平衡及产物分布 137
三、叠合产物的性质 138
一、水蒸气-空气再生方法 139
第六节 沸石型叠合催化剂的再生 139
二、工业催化剂再生的实际操作 140
第七节 烯烃非选择性叠合的经济效益 140
参考文献 141
第六章 柴油临氢降凝 142
第一节 概述 142
第二节 反应机理与过程特点 142
一、NZ-5沸石的制备和性能 145
第三节 催化剂的制备和性能 145
二、柴油临氢降凝催化剂的制备和性能 146
第四节 工业应用概况 149
一、柴油临氢降凝工业装置概况 149
二、装置开工 150
三、装置运转结果 152
四、装置的消耗和能耗 158
第五节 工艺参数的影响 158
一、反应温度 158
二、空速 158
三、反应压力 158
四、循环氢和补充氢用量 159
五、循环氢纯度 159
六、新鲜氢纯度 159
七、原料油质量 159
一、放宽柴油干点，增产低凝宽馏分柴油 160
第六节 临氢降凝工艺在炼油厂中的作用 160
八、产品汽提塔的操作条件 160
二、临氢降凝与催化裂化相结合增产柴油 161
三、临氢降凝与加氢裂化相结合生产润滑油基础油 162
参考文献 163
第七章 馏分油非临氢降凝 164
第一节 非临氢降凝反应原理 164
一、非临氢降凝的化学反应 164
二、非临氢降凝的择形反应机理 165
三、非临氢降凝原理 165
四、非临氢伴气降凝工艺的特点和机制 165
五、非临氢降凝的宏观反应动力学 166
第二节 非临氢降凝催化剂 167
一、CTL-1催化剂的主要成分和物化性能 167
二、CTL-1催化剂的表面酸性质 167
二、非临氢降凝工艺条件和产物分布 169
一、非临氢降凝工艺所用原料油的性质 169
第三节 非临氢降凝工艺 169
三、AF-5沸石的合成和CTL-1催化剂的制备 169
第四节 非临氢降凝的工业实践 174
一、非临氢降凝工业装置简介 174
二、非临氢降凝工业装置的主要设备 174
三、非临氢降凝工艺流程 175
四、非临氢降凝工业装置的运转及标定 176
第五节 非临氢降凝催化剂的再生 179
一、水蒸气-空气再生方法概述 179
二、再生过程影响催化剂活性的主要因素 181
三、催化剂再生的三个阶段 181
四、工业催化剂再生的实际操作 182
五、工业降凝催化剂再生后的运转情况 184
第六节 非临氢降凝工艺的经济效益分析 185
一、装置总投资 185
二、加工费 185
第七节 非临氢降凝工艺的特点 186
三、经济效益 186
第八节 非临氢降凝技术的进展及前景 187
第九节 应用非临氢降凝工艺的几个问题 188
参考文献 188
第八章 润滑油催化脱蜡 190
第一节 概述 190
一、国外催化脱蜡技术的发展 190
二、国内催化脱蜡技术的开发和现状 192
第二节 催化脱蜡化学原理 194
第三节 催化剂的研制开发 196
一、催化剂的种类和性能 196
二、催化剂的制备 197
第四节 催化脱蜡工艺 197
一、高压加氢裂化-催化脱蜡联合工艺 198
二、中压催化脱蜡-补充精制联合工艺 203
参考文献 205
第五节 技术水平和特点 205
第九章 甲苯歧化与烷基转移 206
第一节 概述 206
第二节 化学原理 206
一、化学反应 206
二、甲苯歧化反应的化学平衡和热力学数据 208
三、甲苯歧化反应机理 209
第三节 甲苯歧化与烷基转移工艺 210
一、甲苯歧化与烷基转移工艺路线 210
二、各种甲苯歧化工艺的特点 211
三、甲苯歧化典型的工艺流程 213
第四节 我国的甲苯歧化装置 215
一、装置建设概况 215
二、装置组成 216
三、装置规模 216
四、反应器型式与结构 216
五、原料与产品 218
第五节 国外甲苯歧化催化剂 219
一、概述 219
二、工业用甲苯歧化催化剂 220
第六节 我国甲苯歧化催化剂的研究 223
一、稀土Y型沸石催化剂 223
二、天然丝光沸石催化剂 223
三、钼镍脱铝丝光沸石催化剂 225
四、有机氟改性丝光沸石催化剂 226
五、脱铝丝光沸石催化剂 228
六、高硅丝光沸石催化剂 229
七、ZSM-5沸石催化剂 232
第七节 我国甲苯歧化催化剂的工业应用 234
一、DFC-1催化剂的工业应用 234
二、ZA-3催化剂的工业应用 235
三、ZA-90、ZA-92和ZA-94催化剂的工业应用 235
四、HAT-095催化剂的工业应用 238
一、DFC-1催化剂的生产工艺 239
五、ZA型和HAT型催化剂工业应用结果讨论 239
第八节 甲苯歧化催化剂的制备 239
二、TC-78催化剂的制备工艺 240
三、丝光沸石催化剂的通用制备工艺 241
四、某些催化剂的物化性能 241
第九节 催化剂的再生 242
一、概述 242
二、实验室中催化剂的再生方法 242
三、工业上催化剂再生方法的选择 243
四、工业上催化剂的再生步骤 243
五、影响再生过程的因素 244
六、再生注意事项 245
第十节 操作参数对甲苯歧化的影响 245
一、反应温度 245
二、反应压力 246
四、氢烃比 247
三、空速 247
五、反应原料组成 248
第十一节 展望 251
参考文献 252
第十章 二甲苯异构化 254
第一节 概述 254
一、二甲苯的用途 254
二、C8芳烃的物化性质 255
四、二甲苯异构化的发展与现状 256
三、C8芳烃的来源与组成 256
第二节 二甲苯异构化反应机理 257
一、二甲苯异构化 257
二、乙苯转化 258
三、异构化副反应 258
第三节 二甲苯异构化催化剂 259
一、异构化催化剂的组成 259
二、异构化催化剂的制备 260
三、异构化催化剂的物化性能 262
五、异构化催化剂的毒物 263
四、异构化催化剂的活性、选择性及稳定性 263
第四节 二甲苯异构化工艺流程及操作参数的影响 264
一、工艺流程 264
二、主要设备 265
三、操作参数对异构化反应的影响 265
一、无定形硅酸铝催化异构化法 269
二、沸石催化异构化法 269
第五节 二甲苯异构化工业生产方法 269
三、双功能催化异构化法 273
四、MGCC法 274
五、二甲苯异构化方法的选择 276
第六节 催化剂的再生 276
第七节 安全与防护 276
参考文献 277
二、异丙苯的物理化学性质 279
一、前言 279
第一节 概述 279
第十一章 合成异丙苯 279
第二节 异丙苯合成基本原理 283
一、反应机理 283
二、热力学分析 284
三、合成异丙苯的动力学 285
第三节 沸石催化合成异丙苯 288
一、沸石上的活化机理 288
二、沸石表面B酸中心浓度与催化活性的关系 288
三、沸石的酸强度与催化活性的关系 289
四、沸石的孔结构与催化性能的关系 290
第四节 沸石催化合成异丙苯工艺参数的影响 291
一、反应温度 291
二、反应压力 294
三、空速 294
一、固体磷酸法 295
四、苯/丙烯比 295
第五节 现有工业生产技术 295
二、三氯化铝法 297
第六节 沸石催化合成异丙苯新技术 300
一、沸石催化剂的制备及合成异丙苯原理 300
二、高压合成异丙苯的工艺流程及操作条件 301
三、沸石催化剂用于现有工艺改造 304
四、催化剂的再生及使用寿命 305
五、国外沸石催化新技术 305
六、催化蒸馏新技术 307
第七节 异丙苯的主要用途 309
一、用于生产苯酚、丙酮 309
二、用于生产β-甲基苯乙烯 310
三、用于生产过氧化氢异丙苯及过氧化二异丙苯 310
参考文献 311
第二节 二乙苯的物理化学性质 313
一、物理性质 313
第一节 概述 313
第十二章 合成对二工苯 313
二、化学性质 315
第三节 国内外对二乙苯工业生产现状和水平 317
一、吸附分离法生产对二乙苯 317
二、合成法生产对二乙苯 318
第四节 合成对二乙苯催化剂与反应机理研究 318
一、择形催化原理 318
二、ZSM-5沸石及其催化性能 319
三、合成对二乙苯催化剂的理论依据 319
四、合成对二乙苯反应机理 321
六、工业催化剂的设计依据与要点 328
五、合成对二乙苯催化剂的研究 332
第五节 合成法生产对二乙苯的工业应用 339
一、乙苯和乙烯选择烷基化合成对二乙苯 339
二、乙苯和乙醇选择烷基化合成对二乙苯 346
三、乙苯和粗乙烯选择烷基化合成高纯度对二乙苯 352
第六节 合成法生产对二乙苯的技术特点和技术经济分析 354
一、技术特点 354
二、技术经济分析 354
第七节 三废处理和环境保护 355
一、污染源 355
二、治理措施 355
参考文献 355
第十三章 烃类芳构化 358
第一节 概述 358
第二节 芳构化过程机理 359
一、六元环烷烃的芳构化 360
二、五元环烷烃的异构脱氢 360
三、烷烃的脱氢环化 360
四、烯烃的芳构化 360
第三节 烃类芳构化催化剂 361
第四节 原料及产品 364
第五节 工艺参数对芳构化反应的影响 367
一、反应温度 367
二、反应压力 368
三、空速 369
第六节 工业装置 369
一、流程概述 370
二、主要设备 371
三、烧焦再生 372
四、工艺特点 373
五、半工业性生产装置技术经济指标 373
六、安全与环境保护 375
第七节 芳构化工艺的不足和完善 376
参考文献 377
第十四章 偏三甲苯异构化 378
第一节 概述 378
一、芳烃异构化的化学热力学 379
第二节 化学原理 379
二、芳烃异构化机理 382
第三节 催化剂 384
一、催化剂的选择 384
二、催化剂的制备 385
三、催化剂的活化与还原 386
四、催化剂的化学组成和物理性能 387
五、催化剂的反应性能 387
第四节 原料与产品 393
一、原料来源与组成 393
二、产品及其应用 394
第五节 工业装置 398
一、装置规模和组成 398
二、电加热炉 399
三、工艺过程 399
四、工艺参数的影响 401
五、技术经济指标 402
一、三甲苯的毒性与防治 403
二、三废治理 403
第六节 工业卫生与安全 403
三、装置技术安全 404
参考文献 404
一、乙醇脱水反应 405
三、乙醇脱水制乙烯技术路线的特点 405
二、乙醇脱水制乙烯发展简史 405
第一节 概述 405
第十五章 乙醇脱水制乙烯 405
四、催化剂发展概况 406
第二节 催化剂 407
一、氧化物催化剂 407
二、沸石催化剂 409
第三节 选择沸石催化剂的控制因素 413
一、乙醇脱水反应的活性位 413
二、催化剂的孔结构 414
三、催化剂的质量指标 415
一、乙醇脱水的主副反应 416
二、醇脱水反应机理 416
第四节 反应机理 416
第五节 工业过程 418
一、反应器的类型和效果 418
二、工业装置的基本工艺流程 420
三、催化剂的装填与生产操作 421
第六节 经济效益分析 423
一、从增加乙烯产量分析 423
二、从节约能量分析 424
三、从新建装置投资分析 424
第七节 存在问题及改进建议 424
参考文献 424
第一节 酯化 426
一、概述 426
第十六章 酯化和醚化 426
二、反应原理 428
三、沸石的催化性能 433
第二节 醚化 441
一、概述 441
二、反应原理 444
三、沸石的催化性能 448
第三节 工艺条件及工业应用实例 451
一、丙烯水合制备异丙醚 451
二、用乙酸和乙醇合成乙酸乙酯 453
三、工业应用现状 456
第四节 催化剂的制备与再生 457
一、催化剂的制备 457
二、催化剂的再生 460
参考文献 460
一、物理性质 462
第二节 1，4-二噁烷的性质和质量规格 462
第一节 概述 462
第十七章 二甘醇制1，4-二噁烷 462
二、化学性质 463
三、质量规格 464
第三节 1，4-二噁烷的用途 465
一、用作反应溶剂、反应调节剂、树脂增溶剂和稀释剂 465
二、用作卤代烃溶剂的稳定剂 465
三、在电子工业中的应用 465
四、在农业和医药工业中的应用 465
五、在染料和涂料工业中的应用 465
第四节 1，4-二噁烷的合成研究和生产现状及合成路线分析 466
一、环氧乙烷环二聚制备1，4-二噁烷 466
二、乙二醇脱水环二聚制备1，4-二噁烷 470
三、二甘醇脱水环化制备1，4-二噁烷 472
四、二甘醇制备1，4-二噁烷路线分析 477
一、二甘醇合成1，4-二噁烷的主副反应 478
第五节 用二甘醇合成1，4-二噁烷的化学原理 478
二、二甘醇脱水反应机理及动力学 479
第六节 DGZ-1催化剂的研究与制备 481
一、MFI型沸石催化剂的探索研究 482
二、工业用MFI型沸石催化剂的研制 482
三、DGZ-1催化剂的制备方法及特点 483
四、DGZ-1催化剂操作参数的影响及优化 484
五、DGZ-1催化剂稳定性及再生重复性考察 487
一、原材料及产品规格 488
第七节 中型试验 488
二、生产方法及中型试验路线 489
三、装置组成及主要设备 489
四、工艺流程与工艺条件 490
五、催化剂的再生 493
六、工艺技术水平和特点 493
七、经济效益分析 493
一、毒性与安全 494
二、三废与治理 494
第八节 工业卫生与安全 494
第九节 存在的问题与改进 495
参考文献 496
第十八章 工业废气净化 498
第一节 工业有机废气 498
一、有机废气污染的现状 498
二、有机废气的治理方法 498
第二节 以天然沸石为载体的有机废气燃烧净化催化剂 498
一、有机废气燃烧催化剂 498
二、催化燃烧的工艺流程 499
三、天然丝光沸石--优良的燃烧催化剂载体 500
四、NZP系列催化剂 502
五、NZP系列催化剂的推广应用 510
第三节 天然沸石吸附二氧化硫 510
一、天然沸石的饱和吸附量 511
二、影响因素和最佳条件 511
三、天然沸石上吸附二氧化硫的解吸 512
四、天然沸石吸附剂的使用寿命 513
五、天然沸石的改型 513
六、硫酸厂吸收塔尾气的净化 513
第四节 天然沸石吸附法回收氧化氮尾气 515
一、中型试验装置和工艺流程 515
二、影响因素和最佳条件 516
三、再生循环使用次数考察 517
参考文献 518
第十九章 吸附脱蜡 519
第一节 概述 519
第二节 我国引进的分子筛脱蜡技术 520
一、Molex法模拟移动床分子筛脱蜡工艺 520
二、Isosiv法分子筛脱蜡工艺 522
第三节 基本原理 523
一、分子筛脱蜡原理 523
二、水蒸气脱附特点 524
三、10X分子筛精制液体石蜡原理 527
第四节 吸附剂的特性及制备 528
第五节 工业装置概况 530
一、分子筛脱蜡工艺过程 530
二、原料和产品 531
三、操作条件 532
四、产品收率和物料平衡 533
五、技术经济指标 534
第六节 吸附剂的再生 534
第七节 工艺参数的影响 535
一、分子筛脱蜡工艺 535
二、10X分子筛精制液蜡工艺 539
第八节 存在问题及改进方向 541
一、分子筛减压水蒸气脱附工艺 542
二、分子筛脱蜡临氢吸附工艺 542
参考文献 543
第一节 概述 544
第二十章 催化氧化脱硫醇 544
第二节 化学原理 545
第三节 催化剂的制备 545
第四节 工艺流程与工艺条件 547
第五节 工艺参数对铜离子流失的影响 549
一、反应温度 549
二、原料油水含量 550
三、氧含量 550
第六节 二价铜离子在沸石中的迁移 551
第七节 工艺特点和存在问题 552
参考文献 553
第二十一章 一氧化碳及乙烯吸附分离 554
第一节 概述 554
第二节 自发单层分散现象和CuCl/γ-Al2O3吸附剂 555
第三节 CuCl在分子筛上的分散及CuCl/分子筛吸附剂对一氧化碳和乙烯的吸附 558
第四节 CuCl/分子筛吸附剂PU-1在变压吸附分离一氧化碳中的应用 563
第五节 CuCl/分子筛吸附剂在气体净化中的应用 567
参考文献 570