甲醇工藝學

甲醇工藝學

《甲醇工藝學》是2010年化學工業出版社出版的圖書,作者是謝克昌,房鼎業。

基本介紹

  • 書名:甲醇工藝學
  • 作者:謝克昌,房鼎業
  • ISBN:9787122079886
  • 定價:150.00元
  • 出版社化學工業出版社
  • 出版時間: 2010-5-1
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

甲醇是重要的化工基礎產品和有機化工原料。本書從工藝的角度出發,系統地介紹了甲醇的合成原理、甲醇的生產工藝與設備、甲醇的套用等。全書共分22章,在原理方面講述了甲醇的性質、熱力學、催化劑、反應機理及動力學;在工藝方面講述了甲醇原料氣的製造和淨化,甲醇合成的工藝流程和操作,設備、反應器的模擬設計,合成系統的模擬,三相床合成工藝,甲醇精餾等,並從生產實際出發介紹了生產工藝過程的儀表和自動化控制、分析控制和產品質量控制;在套用方面,介紹了甲醇燃料的套用,並且介紹了由甲醇製備的一些衍生物如甲醛和聚甲醛、胺類、硫類與鹵化衍生物、酯類、醚類及酸類衍生物的合成原理、生產工藝及其套用。
本書是甲醇研究領域多位專家的知識與經驗的總結,內容豐富,資料翔實,可供甲醇及一碳化工領域的科研人員、生產人員以及高等院校相關專業的師生閱讀參考。

圖書目錄

第1章 緒論
1.1 世界甲醇工業發展概況
1.2 中國甲醇工業發展概況
1.3 甲醇合成工藝進展
1.4 甲醇合成及下游產品發展趨勢
1.5 中國甲醇工業發展前景
第2章 甲醇粗原料氣的製造
2.1 甲醇原料氣製造綜述
2.1.1 甲醇原料氣的來源
2.1.2 甲醇原料氣的要求
2.2 以煤為原料制甲醇合成氣
2.2.1 煤氣化反應的基本原理
2.2.2 碎煤移動床加壓連續氣化制原料氣
2.2.3 流化床煤氣化制原料氣
2.2.4 乾煤粉氣流床氣化制合成氣
2.2.5 濕法氣流床加壓氣化
2.3 以天然氣為原料制甲醇原料氣
2.3.1 天然氣轉化的基本原理
2.3.2 天然氣轉化催化劑
2.3.3 天然氣蒸汽轉化的工藝操作條件
2.3.4 天然氣蒸汽轉化的工藝流程與設備
2.3.5 氣煤兩種原料混合的討論
2.4 其他原料制甲醇合成氣
2.4.1 焦爐氣制甲醇原料氣
2.4.2 天然氣制乙炔的尾氣制甲醇合成氣
2.4.3 電石氣制甲醇合成氣
2.4.4 黃磷氣制甲醇合成氣
2.4.5 鋼鐵廠的廢氣制甲醇
參考文獻
第3章 甲醇粗原料氣的淨化
3.1 甲醇原料氣乾法脫硫
3.1.1 概述
3.1.2 乾法脫硫
3.2 甲醇原料氣濕法脫硫
3.2.1 概述
3.2.2 濕法直接氧化脫硫
3.2.3 化學吸收法——烷基醇胺法脫除硫化物和二氧化碳
3.2.4 物理化學法脫硫脫碳——甲基二乙醇胺法(MDEA)
3.2.5 濕法脫硫方法的選擇原則
3.3 甲醇原料氣中一氧化碳的變換與氣體組成的調整
3.3.1 變換反應的化學熱力學基礎
3.3.2 變換催化劑與變換反應動力學
3.3.3 變換工藝流程
3.3.4 變換工藝操作條件
3.3.5 變換反應器
3.4 甲醇原料氣中二氧化碳的脫除
3.4.1 概述
3.4.2 化學吸收法脫除二氧化碳
3.4.3 物理吸收法
參考文獻
第4章 甲醇合成反應熱力學
4.1 理想氣體狀態下甲醇合成反應熱力學
4.1.1 理想氣體狀態甲醇合成反應的熱效應
4.1.2 理想氣體狀態甲醇合成反應的平衡常數
4.2 非理想氣體狀態下甲醇合成反應熱力學
4.2.1 加壓下含甲醇混合氣體與理想氣體的偏差
4.2.2 非理想氣體狀態方程的選用
4.2.3 非理想氣體狀態甲醇合成反應的熱效應
4.2.4 非理想氣體狀態甲醇合成反應的平衡常數
參考文獻
第5章 甲醇合成催化劑
5.1 甲醇合成催化劑研究開發概況
5.1.1 鋅鉻催化劑
5.1.2 銅基催化劑
5.1.3 鈀系催化劑
5.1.4 鉬系催化劑
5.1.5 低溫液相催化劑
5.2 銅基甲醇合成催化劑的組分性質
5.2.1 氧化銅
5.2.2 氧化鋅
5.2.3 氧化鋁
5.2.4 氧化鉻
5.2.5 微量雜質的影響
5.3 工業用銅基甲醇合成催化劑
5.3.1 銅基甲醇合成催化劑的製備
5.3.2 銅基甲醇合成催化劑的還原
5.3.3 銅基甲醇合成催化劑的中毒
5.3.4 國內外典型銅基甲醇合成催化劑的性能
5.4 工業用銅基甲醇合成催化劑的表征
5.4.1 化學組成表征
5.4.2 物理性質表征
參考文獻
第6章 甲醇合成反應機理與動力學
6.1 甲醇合成反應機理
6.1.1 銅基甲醇合成催化劑的活性態與活性位
6.1.2 H、C0、CO:在銅基催化劑上的吸附與表面中間物種
6.1.3 H、CO、CO。在銅基催化劑上的反應模式
6.2 甲醇合成反應動力學
6.2.1 甲醇合成反應動力學概況
6.2.2 銅基催化劑上甲醇合成反應本徵動力學
6.2.3 銅基催化劑甲醇合成反應巨觀動力學
6.2.4 銅基催化劑上甲醇合成反應內擴散效率因子
參考文獻
第7章 甲醇合成的工藝流程與操作
7.1 甲醇合成反應的工藝操作條件I
7.1.1 反應溫度
7.1.2 反應壓力
7.1.3 氣體組成I
7.1.4 催化劑顆粒尺寸
7.1.5 空速
7.1.6 未反應組分的利用和合成氣的循環流程
7.1.7 合成氨聯產甲醇的工藝操作條件
7.2 甲醇合成的工藝流程
7.2.1 工藝流程的配置原則
7.2.2 低壓甲醇合成工藝流程
7.2.3 中壓法甲醇合成工藝流程
7.2.4 高壓法甲醇合成工藝流程
7.2.5 合成氨聯產甲醇的工藝流程
7.2.6 大甲醇工藝
7.3 甲醇合成操作要點
7.3.1 甲醇合成新裝置的開工
7.3.2 甲醇合成催化劑的升溫還原
7.3.3 甲醇合成正常操作要點
7.3.4 甲醇合成不正常現象判斷與處理
參考文獻
第8章 甲醇合成的主要設備
8.1 甲醇合成反應器
8.1.1 甲醇合成反應器的基本要求
8.1.2 外冷冷管連續換熱副產蒸汽甲醇合成反應器
8.1.3 內冷冷管連續換熱甲醇合成反應器
8.1.4 多段段間換熱型甲醇合成反應器
8.1.5 徑向流動與軸向流動甲醇合成反應器
8.1.6 甲醇合成反應器技術進展
8.2 甲醇合成工序換熱、冷卻、分離設備
8.2.1 氣-氣換熱器
8.2.2 水冷器
8.2.3 甲醇分離器
8.2.4 甲醇貯槽
參考文獻
第9章甲 醇合成反應器的數學模擬設計
9.1 甲醇合成反應器數學模型確定原則
9.1.1 選用擬均相一維數學模型
9.1.2 反應體系的確定
9.2 物料衡算
9.2.1 單速率模型的物料衡算
9.2.2 雙速率模型物料衡算
9.3 管殼型甲醇合成反應器數學模擬
9.3.1 Lurgi管殼型甲醇合成反應器數學模擬
9.3.2 絕熱管殼複合型甲醇合成反應器數學模擬
9.3.3 Linde副產蒸汽型甲-醇合成反應器數學模擬
9.4 多段段間冷激式間接換熱甲醇合成反應器數學模擬
9.4.1 數學模型
9.4.2 最優設計計算
9.4.3 最優操作計算
9.4.4 計算實例
9.5 冷管型甲醇合成反應器數學模擬
9.5.1 數學模型
9.5.2 求解步驟
9.5.3 計算實例
9.6 徑向流動甲醇合成反應器數學模擬
9.6.1 數學模型
9.6.2 基礎數據
9.6.3 計算實例
9.7 球形催化床甲醇合成反應數學模型
9.7.1 數學模型
972基礎數據302
973計算實例303
98甲醇合成催化劑的活性校正係數304
981活性校正係數的概念304
982活性校正係數的確定305
983計算實例306
99甲醇合成反應器的熱穩定性309
991管殼型甲醇合成反應器的熱穩定性310
992冷管型甲醇合成反應器的熱穩定性313
參考文獻316
第10章甲醇合成系統的模擬——過程系統工程的研究方法基礎318
101現代過程系統的特點及過程系統工程的研究內容318
1011過程系統工程的發展沿革318
1012現代過程系統工業的特點319
1013過程系統工程的研究內容320
1014過程系統工程的套用及優點321
102過程系統工程流程模擬系統簡介322
1021流程模擬軟體的分類323
1022流程模擬軟體的構成324
1023主要商業化流程模擬軟體325
103甲醇合成系統模擬326
1031甲醇合成過程系統的描述與系統分解327
1032甲醇合成系統的模擬339
參考文獻346
第11章三相床甲醇合成工藝347
111概述347
1111三相床甲醇合成工藝的概念347
1112三相床合成甲醇工藝的特點348
1113三相床甲醇合成工藝的發展歷程349
112三相淤漿床甲醇合成工藝開發352
1121惰性熱載體的選擇與物性測定352
1122三相淤漿床甲醇合成催化劑的研製354
1123三相淤漿床甲醇合成工藝條件355
1124三相淤漿床甲醇合成反應動力學358
1125三相淤漿床甲醇合成的流體力學條件359
1126三相淤漿床甲醇合成反應器的模擬設計360
1127三相淤漿床甲醇合成工藝流程364
113超臨界條件下三相床甲醇合成364
1131超臨界條件下三相滴流床甲醇合成分離一體化364
1132超臨界條件下三相淤漿床甲醇合成分離一體化367
參考文獻369
第12章甲醇精餾372
121精製原理372
1211粗甲醇的組成372
1212精製要求與精甲醇的產品標準376
1213精製方法377
1214精餾基本原理379
122精餾工藝流程386
1221鋅鉻催化劑合成粗甲醇的精製工藝流程387
1222銅基催化劑合成粗甲醇的單塔精餾流程390
1223銅基催化劑合成粗甲醇的雙塔精餾流程391
1224銅基催化劑合成粗甲醇的三塔流程392
1225製取高純度精甲醇的三塔精餾流程393
123甲醇精餾設備395
1231預精餾塔395
1232主精餾塔396
124精餾操作397
1241正常操作與溫度的控制397
1242精甲醇產品質量的控制402
參考文獻404
第13章甲醇生產工藝過程的安全技術和環境保護406
131甲醇生產過程中的防毒、防火和防爆406
1311甲醇生產過程中有毒物質的預防406
1312甲醇生產過程中的防火和防爆409
132甲醇的貯運411
1321甲醇的貯灌與包裝411
1322甲醇的運輸412
133甲醇生產過程中的環境保護413
1331甲醇生產過程可能對環境的污染413
1332甲醇生產過程中的環境保護措施413
參考文獻420
第14章甲醇生產工藝過程的儀表和自動化控制421
141一段蒸汽轉化合成甲醇的自動控制421
1411一段轉化的轉化工序的控制421
1412一段轉化的合成系統的控制424
1413甲醇精餾的控制425
1414一段轉化合成甲醇的聯鎖426
1415一段轉化合成甲醇的線上分析428
142二段轉化合成甲醇的自控428
1421概述428
1422二段轉化工序的自控429
1423二段轉化合成甲醇的聯鎖429
1424壓縮機的自控431
143德士古煤氣化的自控433
1431水煤漿氣化的控制要點433
1432水煤漿氣化的典型控制433
1433水煤漿氣化的緊急停車系統(ESD)436
1434水煤漿氣化合成甲醇全裝置聯鎖系統438
1435氧化流量的調節439
1436水煤漿氣化的線上分析440
參考文獻440
第15章甲醇生產工藝過程中的分析控制和產品質量441
151甲醇合成與精餾的分析控制441
1511甲醇合成的分析控制441
1512甲醇精餾的分析控制441
1513幾種主要分析方法簡介442
152甲醇產品質量443
1521中國甲醇質量指標和檢驗443
1522美國聯邦甲醇質量指標和檢驗450
參考文獻452
第16章甲醇燃料453
161甲醇燃料的物理化學特性455
162甲醇燃料的安全性457
1621甲醇燃料對人體健康的影響457
1622甲醇燃料對環境的影響459
163甲醇汽油混合燃料460
1631甲醇汽油的互溶性462
1632甲醇汽油的蒸氣壓464
1633甲醇汽油混合燃料的套用465
164甲醇柴油混合燃料467
1641甲醇柴油混合燃料467
1642重蒸法及雙燃料系統468
1643輔助點燃468
165甲醇燃料車輛尾氣淨化469
166燃料電池471
1661質子交換膜燃料電池472
1662間接式甲醇燃料電池474
1663直接式甲醇燃料電池480
1664甲醇燃料電池機動車的發展482
167甲醇燃料的其他套用484
參考文獻485
第17章甲醇制甲醛和聚甲醛487
171甲醛487
1711甲醛的物理化學性質487
1712甲醇氧化脫氫法491
1713甲醇單純氧化法500
1714甲醇脫氫法506
1715甲縮醛氧化法509
172聚甲醛511
1721均聚甲醛512
1722共聚甲醛513
1723聚甲醛改性513
參考文獻514
第18章甲醇制胺類、硫類與鹵化衍生物517
181胺類衍生物517
1811甲胺517
1812甲醯胺518
1813二甲基甲醯胺519
182硫類衍生物519
1821二甲基亞碸519
1822甲硫醇和甲硫醚521
183鹵代衍生物522
1831氯甲烷522
1832溴甲烷524
1833氟氯甲烷525
參考文獻526
第19章甲醇制酯類衍生物527
191甲酸甲酯527
1911甲酸甲酯的物理和化學性質527
1912甲醇羰基化法529
1913甲醇與甲酸酯化法538
1914甲醇脫氫法538
1915合成氣直接合成543
192硫酸二甲酯545
193碳酸二甲酯546
1931甲醇光氣法547
1932甲醇氧化羰基化547
1933酯交換法559
1934尿素醇解法563
1935其他合成方法565
194磷酸三甲酯與亞磷酸三甲酯566
1941磷酸三甲酯566
1942亞磷酸三甲酯566
1943有機酸甲酯衍生物568
參考文獻574
第20章甲醇制醚類衍生物577
201二甲醚577
2011二甲醚的物理和化學性質577
2012二甲醚的製備580
2013二甲醚的套用開發589
202甲基叔丁基醚591
2021甲基叔丁基醚的性質592
2022甲醇醚化制甲基叔丁基醚593
參考文獻604
第21章甲醇制酸類衍生物606
211甲酸606
2111甲酸甲酯水解生產甲酸606
2112由甲醯胺生產甲酸607
212乙酸608
2121乙酸的物理化學性質608
2122甲醇羰基化合成乙酸物理化學基礎612
2123甲醇高壓羰基化合成乙酸620
2124甲醇低壓羰基化合成乙酸620
參考文獻622
第22章甲醇制烴類衍生物623
221甲醇制烴類衍生物物理化學基礎623
2211熱力學623
2212反應機理623
222甲醇制汽油626
2221合成催化劑626
2222合成工藝628
223甲醇合成烯烴632
2231合成催化劑632
2232合成工藝633
參考文獻636

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