石油化工催化剂基础知识（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱洪法，刘丽芝 著

图书标签:

• 石油化工
• 催化剂
• 化学工程
• 化工工艺
• 石油炼制
• 催化反应
• 工业催化
• 基础知识
• 第二版
• 化工材料

出版社： 中国石化出版社

ISBN：9787511403247

版次：2

商品编码：10001819

包装：平装

丛书名： 石油化学工业基础知识丛书

开本：32开

出版时间：2010-04-01

页数：423

正文语种：中文

内容简介

　　《石油化工催化剂基础知识(第2版)》从工业实用角度出发，较完整地介绍了石油化工催化剂的基础知识，包括催化剂的基本概念和生产原理、评价及测试方法，催化剂及载体的选择和设计、催化剂使用和保护，以及催化剂的推广应用和选购等有关知识；同时还重点介绍了一些重要石油化工过程催化剂的种类和性能及近年来石油化工催化剂和催化技术的新进展。
　　《石油化工催化剂基础知识(第2版)》可供化工、环保和石油化工行业的工程技术人员、生产管理人员、市场营销人员，高等院校从事催化剂研究与教学工作的人员参考。

内页插图

目录

第一章 催化剂与催化作用
1-1 催化剂的发现及应用
1-2 催化剂是怎样起催化作用的
1-3 催化剂的基本特征
1-4 催化反应和催化剂的类型
1-5 石化工业的发展与催化剂
1-6 石化工业的节能和催化剂
1-7 环境保护与催化剂
1-8 催化剂原料及其资源限制

第二章 石油化工催化剂的特性及评价
2-1 催化剂的化学组成
2-1-1 主催化剂
2-1-2 助催化剂
2-1-3 载体
2-1-4 催化剂组成的表示方法
2-2 催化剂的物理性状
2-2-1 形状和粒度
2-2-2 密度
2-2-3 比表面积
2-2-4 孔结构
2-3 催化剂的基本性能要求
2-3-1 活性
2-3-2 选择性
2-3-3 稳定性
2-3-4 机械强度
2-3-5 寿命
2-4 催化研究的实验室任务及评价技术
2-5 催化剂的分析测试技术

第三章 催化剂生产原理
3-1 催化剂生产的特点和现状
3-2 催化剂的主要生产技术
3-3 催化剂生产原料的选择和规格的确定
3-4 沉淀法生产催化剂
3-4-1 沉淀法生产催化剂的基本原理
3-4-2 沉淀剂的选择
3-4-3 沉淀法制造催化剂的工艺过程
3-4-4 沉淀法制造低压合成甲醇催化剂
3-5 凝胶法生产催化剂或载体
3-6 浸渍法生产催化剂
3-6-1 浸渍法的一般工艺过程
3-6-2 常用浸渍工艺
3-7 混合法生产催化剂
3-8 催化剂生产中的质量控制

第四章 催化剂的选择和设计
4-1 催化剂设计的一般概念
4-2 催化剂－总体设计顺序
4-3 催化剂设计的各个阶段
4-3-1 设计最初阶段
4-3-2 假设反应机理
4-3-3 选择催化剂基本成分及制备方法
4-3-4 试制催化剂
4-3-5 建立工艺过程
4-4 甲基丙烯酸催化剂的应用开发
4-4-1 催化剂开发目的
4-4-2 催化剂设计及开发经过

第五章 催化剂的使用和保护
5-1 催化剂实验室成果推向工业生产及催化剂订购
5-1-1 从实验室成果推向工业生产
5-1-2 订购催化剂
5-2 催化剂的装填和使用
5-2-1 催化剂的搬运与储存
5-2-2 催化剂的过筛与装填
5-2-3 催化剂还原和氮封
5-2-4 反应器操作
5-3 催化剂失活及防止措施
5-3-1 催化剂的活性下降趋势
5-3-2 催化剂的中毒现象
5-3-3 催化剂失活原因
5-3-4 延长催化剂寿命的方法
5-4 催化剂再生
5-4-1 烧焦的化学反应
5-4-2 操作条件对再生效果的影响
5-4-3 固定床再生器
5-4-4 移动床再生器
5-4-5 流化床再生器
5-5 催化剂的积炭及其抑制
5-5-1 影响催化剂积炭的因素
5-5-2 积炭速率的抑制
5-6 废催化剂回收

第六章 重要石油化工催化剂
6-1 催化裂化催化剂
6-1-1 催化裂化发展简况
6-1-2 催化裂化反应机理
6-1-3 催化裂化催化剂
6-2 催化重整催化剂
6-2-1 催化重整发展简况
6-2-2 催化重整装置的类型
6-2-3 催化重整的主要反应
6-2-4 催化重整催化剂
6-3 加氢精制催化剂
6-3-1 加氢精制的发展
6-3-2 加氢精制的主要反应
6-3-3 加氢精制催化剂的组成及应用
6-4 加氢裂化催化剂
6-4-1 加氢裂化的作用
6-4-2 加氢裂化催化剂的组成及分类
6-4-3 加氢裂化催化剂的主要品种及性能特点
6-5 甲苯歧化和二甲苯异构化催化剂
6-5-1 甲苯歧化催化剂
6-5-2 二甲苯异构化催化剂
6-6 选择加氢除炔烃催化剂
6-6-1 裂解气除炔烃的方法
6-6-2 前加氢和后加氢
6-6-3 乙炔催化加氢中的化学反应
6-6-4 加氢除炔烃催化剂
6-7 环氧乙烷催化剂
6-7-1 发展概况
6-7-2 环氧乙烷生产方法
6-7-3 环氧乙烷催化剂的基本组成
6-7-4 环氧乙烷催化剂的制备方法
6-8 乙酸乙烯酯催化剂
6-8-1 乙酸乙烯酯的生产方法
6-8-2 乙烯气相氧化制乙酸乙烯酯催化剂
6-8-3 乙烯气相氧化制乙酸乙烯酯催化反应机理
6-9 苯酐催化剂
……
第七章 环保催化剂
第八章 石油化工新催化剂的应用与进展
第九章 石油化工新催化剂常用载体
附录
附表一
附表二
附表三
附表四
参考文献

精彩书摘

　　20世纪70年代以来，国外通过改革催化工艺、统筹利用高低不同能位的热能、开发新型节能材料、改进设备结构和提高设备的热效率等节能措施，从根本上改变了60年代大量耗能的局面，大幅度提高了热能的有效利用率。节能既是石油化工企业降低产品成本的重要措施，也是实现石油化工可持续发展的必要条件。
　　新型催化剂的应用和新催化工艺的出现不但简化了旧的工艺过程，使一些原来难以实现的化工过程得以实现，而且可以大大节约生产费用和能量消耗。催化剂在提高石油资源利用率和降低能量消耗中所起的作用具体表现在以下几个方面。
　　1.改进原有过程的催化剂，采用新催化剂，提高转化率及选择性
　　石油化工生产规模大、产量高，原料费用往往占产品成本很大的比重，所以提高产品收率对生产成本有很大影响。因此研制高选择性催化剂，使目的产物收率提高，需分离的副产物种类减少，这不仅能直接节约资源，而且由于分离精制的简化和副产物处理量减少而节约了能量。
　　低压聚乙烯通常是用齐格勒催化剂在低温低压下制得的聚合物。齐格勒催化剂的构形有多种形式，它本质上是过渡金属化合物与有机金属化合物组成的配位催化剂，典型催化剂是四氯化钛与三乙基铝组成的体系。近年来，由于对催化剂进行了大量研究，低压聚乙烯的生产有了很大发展，而对催化剂的研究集中在高效上，就是选择具有高活性的特殊有机铝化合物及具有超高活性的载体。例如，由Union Carbide公司开发的低压流化床聚合工艺，采用以分子筛或硅胶作载体的含有特种铬化物并经烷基铝还原活化而制成的催化剂，在0.7～2MPa压力下进行气相连续聚合反应，聚合物得率达印万倍，不需要分离残留催化剂及低聚物，去除了溶剂回收、精制及聚合物干燥工序，流程简化，操作安全。它比高压法聚乙烯可节省投资费用50％，降低能耗75％。

前言/序言

　　《石油化工催化剂基础知识》第一版面世以来，已过去近十五年。在此期间，我国石油化学工业的发展日新月异，带动了整个国民经济的增长和结构升级，促进了汽车制造业、建筑业、机械电子工业及农业等的发展。尤其在近几年，中国的石油和化工产业已成为国内工业产值最高的产业部门，其增长速度远高于国民经济其他产业部门。
　　与世界石油与化学工业的发展一样，我国石油化学工业也面临着全球化竞争、环境污染和可持续发展、资源配置及盈利空间减少等问题的挑战。面对这些挑战，除采用绿色化学技术、开发新工艺外，高效催化剂及新催化材料的开发及应用将对石油化学工业的发展产生重大影响。如茂金属催化剂的出现促进了聚烯烃聚合物合成的革命性变化，使聚烯烃产品发生升级换代就是一个典型的例子。
　　目前，在石油化工各部门使用着众多的催化剂，在合成新产品时几乎都要使用催化剂。在考察某种催化反应是如何进行时，大多是从反应动力学的角度出发，主要通过测定原料生成产物的速度，或根据情况通过测定原料减少的速度来推断反应机理。至于反应在催化剂上是怎样进行的，反应时催化剂处于什么样的状态，仍是不十分清楚的“黑箱”。因此，在研制、设计及使用催化剂时，仍需应用以前从大量实践经验中总结出的催化剂基础知识，结合现代有效的分析测试手段及评价方法，才能开发出新的催化剂并用好它。
　　在本书再版时，对全书内容作出了适当取舍及更新，并增补了石油化工催化剂的相关内容。由于石油化工催化剂涉及面广。

现代材料科学与工程前沿进展 一、 绪论：材料科学的宏大图景与学科交叉的必然性 本书旨在全面、深入地探讨当代材料科学与工程领域最具活力和突破性的前沿进展。在人类文明迈向可持续发展和信息智能化的新纪元，新材料的发现、设计与应用已成为驱动技术革新的核心动力。本书将视角置于传统材料学（如金属、陶瓷、高分子）与新兴功能材料（如纳米材料、智能材料、生物医用材料）的交汇点，强调跨学科研究方法论的构建与实践。 材料科学不再是孤立的学科，而是物理学、化学、工程学乃至生命科学深度融合的产物。理解材料的微观结构、原子尺度上的相互作用，及其宏观性能的涌现规律，是实现材料性能“按需定制”的关键。本书将从基础理论的最新发展讲起，逐步深入到具体的功能材料体系及其在尖端技术中的工程化应用。 二、 先进结构材料的设计与制造：突破极限的挑战 结构材料是承载现代工程系统的基石。本部分聚焦于如何通过精细的微观结构控制，实现材料性能在强度、韧性、耐温性等方面的革命性提升。 2.1 高熵合金（HEAs）的相结构稳定性与设计原理： 传统合金设计多依赖于少数主元素，而高熵合金通过引入五种或更多等原子比或近等原子比的元素，构建出具有高构型熵的单相或多相结构。本书将详细阐述高熵合金的“高熵效应”、“迟滞效应”、“偏离度效应”和“本征应变效应”如何影响其晶体学行为和力学性能。重点分析了面心立方（FCC）和体心立方（BCC）高熵合金在极端温度下的蠕变行为、断裂韧性提升机制，以及如何通过第二相析出或晶界工程来优化其综合性能，以应对航空航天和能源领域的严苛要求。 2.2 超高温陶瓷与复合材料的界面控制： 在超音速飞行器和核聚变反应堆等领域，材料必须承受数千度的高温和剧烈的热冲击。本章探讨了碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）基陶瓷的烧结工艺优化，特别是利用低温冷凝或反应烧结技术来减小孔隙率和晶界相的含量。更为关键的是，本书深入分析了陶瓷基复合材料（CMCs）中纤维与基体间的界面设计——如何精确控制界面结合强度，以实现“准韧性”断裂行为，防止脆性失效，并讨论了热障涂层（TBCs）的最新发展，特别是双层结构（粘结层与热障层）的氧化防护与热循环寿命提升策略。 2.3 增材制造（AM）中的材料科学挑战： 3D打印技术正在重塑材料的制造范式。本书关注增材制造过程中特有的材料问题，如激光熔池的快速凝固对晶粒尺寸、位错密度和残余应力的影响。针对金属增材制造，重点分析了粉末的球形度、流动性对成形质量的决定性作用，以及打印后处理（如热等静压HIP）在消除孔隙、细化晶粒方面的必要性。同时，也探讨了利用AM制造梯度功能材料（FGM）和复杂多孔结构的潜力。 三、 功能材料的量子调控与器件应用 功能材料的设计是基于对电子、光子或离子在材料内部的精确控制。本部分聚焦于信息、能源和传感领域的核心功能材料。 3.1 钙钛矿太阳能电池的稳定性与界面钝化： 第三代光伏技术的代表——有机-无机杂化钙钛矿材料，因其高光电转换效率而备受关注。本书不侧重于合成路线，而聚焦于其工程化应用的瓶颈：长期稳定性。详细解析了湿气、氧气和光照导致的碘空位形成、晶格降解机制。核心内容在于先进的界面工程策略，包括使用二维（2D）缓冲层（如受阻胺或长链有机分子）对表面缺陷进行有效钝化，以及电荷传输层（ETL/HTL）材料的选择性改性，以阻挡水分侵入并平衡载流子提取效率。 3.2 拓扑绝缘体与低维电子学： 拓扑材料是凝聚态物理的重大突破，其表面或边缘存在受拓扑保护的导电态，而内部仍是绝缘体。本书阐述了如何通过晶格结构设计和外场调控（如应变工程）来开启或关闭拓扑性质。重点讨论了二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物TMDCs）在构建新型晶体管、隧道结以及超灵敏传感器的应用潜力，特别是如何通过范德华异质结（vdW Heterostructures）来创造出具有全新电子特性的界面。 3.3 固态电解质与下一代电池技术： 锂离子电池的未来发展受限于液态电解质的安全性和能量密度。本章深入探讨了固态电解质的研究热点，包括：高导电性的硫化物（如LGPS体系）和氧化物（如LLZO）的晶界效应与锂枝晶抑制机制。分析了固-固界面接触电阻的降低技术，例如采用聚合物粘结剂或原位反应形成的缓冲层，以确保高界面比表面积和低界面阻抗，从而实现高功率密度。 四、 生物医学材料与环境催化新范式 材料科学在生命健康和环境保护领域正发挥越来越重要的作用。 4.1 可降解生物材料与组织工程支架： 生物医用材料的设计必须兼顾生物相容性、机械性能以及可控的降解速率。本书详细比较了聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、聚己内酯（PCL）等常用聚合物的降解动力学。重点在于多孔支架的制备技术（如冷冻干燥、静电纺丝）如何精确调控孔隙率、孔径分布，以引导细胞的黏附、增殖和分化，并探讨了活性因子（如生长因子）的控释策略。 4.2 环境友好型非贵金属催化剂的构建： 在能源转换和污染物处理中，寻找高效、低成本的替代催化剂至关重要。本部分聚焦于基于碳基材料（如氮掺杂碳、碳纳米管）和过渡金属氧化物（如锰基、铁基氧化物）的电催化和光催化体系。详细分析了活性位点（如Fe-N4结构）的电子结构调控，以及如何利用纳米颗粒的空间限制效应和缺陷工程来提高催化剂的稳定性和选择性，特别是在析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）中的性能提升路径。 五、 计算材料科学：从第一性原理到机器学习辅助设计 现代材料研发正从“试错法”转向“设计驱动”。计算模拟已成为不可或缺的工具。 5.1 密度泛函理论（DFT）的应用与局限： DFT作为研究电子结构和材料基本性质的基石，本书将展示其在预测材料相变、能带结构、表面吸附能方面的精确应用。同时，也会客观讨论其在处理强关联电子体系和长程相互作用时的挑战，以及如何利用Hubbard U参数或混合泛函进行修正。 5.2 机器学习（ML）在材料性质预测中的集成： 本书的核心议题之一是大数据与人工智能如何赋能材料发现。介绍了特征工程（Feature Engineering）在构建材料描述符（Descriptors）中的关键作用，如使用Mace/Magpie描述符。重点阐述了如何利用高通量计算数据训练回归模型和分类模型，以快速筛选具有特定力学、热学或电学性质的候选材料集，并讨论了贝叶斯优化在加速逆向材料设计中的前沿实践。 总结与展望： 本书以系统性的视角，整合了从原子尺度理论到工程应用的最新研究成果，为材料科学的研究人员、工程师以及高年级学生提供了一个全面把握现代材料前沿动态的知识框架。未来的材料科学将更加依赖于跨尺度、跨学科的协同创新，本书旨在激发读者运用系统思维，迎接新材料领域的挑战。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，市面上关于催化剂的书籍不少，但很多要么过于偏重理论而忽略了工业应用，要么就是过于强调工艺参数而缺乏对本质机理的解释。这本书的平衡把握得相当到位。它在阐述基础理论的同时，也紧密结合了工业催化过程中的实际考量，比如催化剂的制备、失活机理以及再生技术。特别是关于催化剂稳定性和寿命预测的那几章，我感觉受益匪浅。这些内容在实际工程项目中是至关重要的，直接关系到经济效益。书中对不同类型催化剂在特定反应环境下的优缺点进行了比较分析，这种对比性的阐述方式，帮助我迅速建立起不同技术路线的优劣势评估框架。它真正做到了理论指导实践，避免了“纸上谈兵”的弊端。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面的设计风格很现代，色彩搭配沉稳又不失活力，一看就知道是专业领域的力作。翻开内页，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，排版布局合理，阅读起来非常舒适。尤其欣赏的是，作者在内容组织上花了大量心思，逻辑脉络清晰，从基础概念的引入到复杂反应机理的阐述，层层递进，使得即便是初学者也能比较顺畅地跟上思路。章节之间的过渡自然流畅，不会有那种生硬的跳跃感。书中穿插了许多图表和示意图，这些视觉辅助材料极大地帮助了理解抽象的化学过程，比纯文字描述要直观得多。对于我这种需要经常回顾基础知识的人来说，这样的排版和设计简直是福音，不仅看着舒服，用起来效率也很高。这本书的实用性在细节处体现得淋漓尽致，让人感觉作者真的是站在读者的角度去打磨每一个细节的。

评分☆☆☆☆☆

从一个学习者的角度来看，这本书的知识更新速度也令人满意。虽然是“第2版”，但其中融入的新型催化材料，比如一些基于纳米技术的催化剂以及对环境友好型催化反应的探讨，都显示出作者对行业发展前沿的密切关注。这对于一本基础教材来说是很难得的。我发现书中的参考文献引用也相当全面且具有代表性，这为我后续深入研究某个细分领域提供了清晰的导航。总而言之，这本书的价值远超其作为一本参考书的定位，它更像是一部可以伴随专业人士长期成长的工具书和思想启迪者。无论是大专院校的师生，还是化工行业的一线工程师，都能从中汲取到坚实的营养。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习一种新型的烯烃聚合催化剂体系，原本我对理论基础的掌握还停留在比较粗浅的层面，很多细节上的偏差总是让我困惑。然而，当我开始深入研读这本教材时，很多原本模糊的概念突然间变得清晰起来。书中对活性位点结构与催化性能之间关系的讨论深入且精辟，尤其是在涉及到一些经典催化剂（比如齐格勒-纳塔或者茂金属催化剂）的机理分析时，作者并没有停留在表面介绍，而是深入剖析了电子效应、空间位阻如何共同影响催化剂的选择性和活性。这种深度的挖掘，让我对催化剂设计的内在逻辑有了更深刻的认识。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套严谨的思维训练，教会你如何系统地分析和解决实际问题，这对于提升我的科研水平大有裨益。可以说，这本书为我搭建起了一座坚实的理论桥梁，让我能够更自信地探索前沿领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但又不失学术的灵动性。作者似乎有一种魔力，能将那些原本枯燥乏味的化学方程式和热力学参数，用一种非常具有洞察力的方式表达出来。我特别喜欢其中一些案例分析部分，它们不是简单地罗列实验数据，而是通过对实验现象的细致描述，引导读者去思考背后的化学原理。这种引导式教学，极大地激发了我主动思考的欲望，而不是被动接受信息。读起来的感觉，就像是在听一位经验极其丰富的教授在身边娓娓道来，充满了智慧的火花。对于提升专业英语文献的阅读理解能力也有间接帮助，因为书中的术语使用非常规范，表达精准，这对于未来阅读国际期刊论文绝对是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

和图书馆的一样，是正版书，发货，送货速度都挺快

评分☆☆☆☆☆

快递很好，书也很正版！！！。

评分☆☆☆☆☆

对工作很有用，印刷和纸质多不错

评分☆☆☆☆☆

当石油化工的工具书来买，正好自己需要研究NaY、ZSM-5，买来看看

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

看着不错，物流也挺快的

评分☆☆☆☆☆

货品齐全，送货还快！

评分☆☆☆☆☆

基础知识方面介绍的挺详细，适合刚接触这一领域的人群

评分☆☆☆☆☆

看着不错，物流也挺快的