《本質(zhì)安全催化工程》在化工本質(zhì)安全原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外科研成果，基于化學(xué)工程理論給出了從源頭上解決化工催化反應(yīng)過(guò)程安全問(wèn)題的七種方法，并結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行了論述。全書共分為八章，分別為緒論、多步反應(yīng)一步化安全過(guò)程、納微尺度反應(yīng)集成安全過(guò)程、替代危險(xiǎn)反應(yīng)物安全過(guò)程、膜催化組合反應(yīng)安全過(guò)程、氫/氧載體組合反應(yīng)安全過(guò)程、危險(xiǎn)物安全化及轉(zhuǎn)化過(guò)程、溫和條件安全反應(yīng)過(guò)程。
《本質(zhì)安全催化工程》可供化工、安全、材料、環(huán)境領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員、研究生等參考。
王延吉，河北工程大學(xué)，校長(zhǎng)、教授，長(zhǎng)期從事綠色化工和本質(zhì)化工安全方面的科研工作。在碳酸二甲酯替代劇毒光氣合成異氰酸酯工藝，己內(nèi)酰胺清潔、安全合成技術(shù)，苯胺、苯酚等安全制備，替代液體酸固體酸催化劑，安全性高的離子液體型羥胺合成，碳酸二甲酯的綠色催化合成，催化反應(yīng)中試放大技術(shù)，以及加氫強(qiáng)化技術(shù)開發(fā)和新型催化材料制備等方面取得了一定成績(jī)。
目前任教育部化學(xué)工程與工藝專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)委員，中國(guó)化學(xué)會(huì)綠色化學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員，《化工學(xué)報(bào)》等雜志編委，“化學(xué)工程與工藝”國(guó)家 級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)（2009）等質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人先后承擔(dān)國(guó)家 級(jí)項(xiàng)目多6項(xiàng)。作為第 一完成人獲得天津市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、河北省自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，鑒定科技成果7項(xiàng)；作為第 一發(fā)明人獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)；出版學(xué)術(shù)著作2部。發(fā)表多篇教學(xué)論文，作為第 一完成人獲河北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
第1章緒論/1
1.1化工生產(chǎn)特點(diǎn)與危險(xiǎn)性2
1.2本質(zhì)安全概念提出3
1.3本質(zhì)安全定義及原理4
1.3.1本質(zhì)安全定義4
1.3.2本質(zhì)安全原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介5
1.4本質(zhì)安全指數(shù)評(píng)價(jià)法8
1.5本質(zhì)安全催化工程方法11
參考文獻(xiàn)12
第2章多步反應(yīng)一步化安全過(guò)程/14
2.1苯胺一步化安全合成15
2.1.1苯胺傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝15
2.1.2傳統(tǒng)苯胺生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析20
2.1.3一步化合成苯胺安全催化反應(yīng)過(guò)程23
2.2苯酚一步化安全合成30
2.2.1苯酚傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝30
2.2.2傳統(tǒng)苯酚生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析33
2.2.3一步化合成苯酚安全催化反應(yīng)過(guò)程36
2.3DMC一步化安全合成48
2.3.1氣相兩步法碳酸二甲酯傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝48
2.3.2傳統(tǒng)碳酸二甲酯生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析49
2.3.3一步化合成碳酸二甲酯安全催化反應(yīng)過(guò)程50
2.4正丁胺一步化安全合成53
2.4.1正丁胺傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝53
2.4.2傳統(tǒng)正丁胺生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析54
2.4.3一步化合成正丁胺安全催化反應(yīng)過(guò)程55
2.5CPK一步化安全合成56
2.5.1環(huán)己基苯基甲酮傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝56
2.5.2傳統(tǒng)環(huán)己基苯基甲酮生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析56
2.5.3一步化合成環(huán)己基苯基甲酮安全催化反應(yīng)過(guò)程57
2.6TDI一步化安全合成58
2.7一步化安全反應(yīng)思考60
參考文獻(xiàn)62
第3章納微尺度反應(yīng)集成安全過(guò)程/70
3.1羥胺鹽非安全中間反應(yīng)物71
3.1.1羥胺鹽危險(xiǎn)性71
3.1.2直接合成環(huán)己酮肟的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程72
3.2環(huán)己酮肟非安全中間反應(yīng)物82
3.2.1環(huán)己酮肟危險(xiǎn)性82
3.2.2直接合成己內(nèi)酰胺的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程82
3.3甲醇非安全中間反應(yīng)物92
3.3.1甲醇危險(xiǎn)性92
3.3.2直接制低碳烯烴的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程94
3.3.3直接制二甲醚的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程106
3.4甲醛非安全中間反應(yīng)物110
3.4.1甲醛危險(xiǎn)性110
3.4.2甲醇氧化直接制二甲氧基甲烷的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程111
3.5CO非安全中間反應(yīng)物119
3.5.1CO2加氫直接制化學(xué)品的納微尺度集成催化反應(yīng)過(guò)程119
3.5.2CO2加氫制CO——逆水煤氣變換反應(yīng)路線及催化劑119
3.5.3CO2加氫直接制化學(xué)品的納微尺度集成催化反應(yīng)實(shí)例124
3.6光氣非安全中間反應(yīng)物思考125
參考文獻(xiàn)126
第4章替代危險(xiǎn)反應(yīng)物安全過(guò)程/134
4.1碳酸二甲酯替代光氣134
4.1.1光氣性質(zhì)、用途及危害性135
4.1.2合成甲苯二異氰酸酯136
4.1.3合成二苯基甲烷二異氰酸酯143
4.1.4合成六亞甲基二異氰酸酯163
4.1.5合成碳酸二苯酯166
4.1.6合成吡唑磺酰氨基甲酸酯168
4.1.7合成對(duì)苯二異氰酸酯168
4.2碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯、氯甲烷169
4.2.1硫酸二甲酯、氯甲烷的性質(zhì)、用途及危害性169
4.2.2合成甲基化產(chǎn)品170
4.3二氧化碳替代一氧化碳177
4.3.1一氧化碳的性質(zhì)、用途及危害性178
4.3.2合成甲酸178
4.3.3合成乙酸180
4.3.4合成甲醇181
4.3.5合成甲烷183
4.3.6合成低碳烯烴188
4.3.7合成低碳醇191
4.3.8合成二甲醚194
4.3.9合成液體燃料196
4.3.10合成碳酸二甲酯199
4.3.11烯烴氫甲�；�200
4.4固體酸、離子液體替代無(wú)機(jī)液體酸催化劑202
4.4.1異丁烷與烯烴烷基化安全工藝過(guò)程202
4.4.2苯與乙烯烷基化制乙苯安全反應(yīng)過(guò)程206
4.4.3固體酸替代液體酸的其他重要安全催化過(guò)程208
4.5替代非安全反應(yīng)物思考213
參考文獻(xiàn)214
第5章膜催化組合反應(yīng)安全過(guò)程/223
5.1氫氧混合爆炸機(jī)理224
5.2透氫膜組合反應(yīng)體系224
5.2.1H2-O2-苯直接合成苯酚225
5.2.2H2-O2-苯甲酸甲酯直接合成羥基苯甲酸甲酯231
5.2.3H2-O2直接合成雙氧水232
5.2.4H2-O2-丙烯直接合成環(huán)氧丙烷235
5.3混合導(dǎo)體透氧膜組合反應(yīng)237
5.3.1控制反應(yīng)物輸入型膜反應(yīng)器與安全性237
5.3.2甲烷部分氧化反應(yīng)的安全性分析238
5.3.3甲烷部分氧化制合成氣238
5.3.4甲烷氧化偶聯(lián)制乙烷和乙烯241
5.3.5乙烷氧化脫氫制乙烯242
5.4封裝孔道液膜催化劑思考243
參考文獻(xiàn)244
第6章氫/氧載體組合反應(yīng)安全過(guò)程/247
6.1化學(xué)儲(chǔ)氫載體248
6.1.1環(huán)烷類儲(chǔ)氫載體248
6.1.2氨硼烷化合物儲(chǔ)氫載體250
6.1.3氨儲(chǔ)氫載體251
6.1.4甲醇、乙醇儲(chǔ)氫載體251
6.1.5肼硼烷儲(chǔ)氫載體253
6.1.6甲醇水溶液儲(chǔ)氫載體253
6.1.7甲酸儲(chǔ)氫載體253
6.1.8其他儲(chǔ)氫載體256
6.2化學(xué)儲(chǔ)氫載體組合反應(yīng)256
6.2.1甲醇-水為儲(chǔ)氫載體的組合反應(yīng)256
6.2.2乙醇-水為儲(chǔ)氫載體的組合反應(yīng)261
6.2.3四氫化萘為供氫劑的組合反應(yīng)264
6.2.4甘油-水為儲(chǔ)氫載體的甘油加氫制丙二醇的組合反應(yīng)264
6.2.5甲酸銨為儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氮載體的組合反應(yīng)265
6.2.6甲酸為儲(chǔ)氫和羰基載體的組合反應(yīng)265
6.2.7十氫萘為儲(chǔ)氫載體的組合反應(yīng)266
6.2.8甲酸為儲(chǔ)氫載體的加氫原位制備Cu /ZnO催化劑的組合反應(yīng)267
6.2.9氨為儲(chǔ)氫載體的CO2加氫制甲烷安全膜的組合反應(yīng)267
6.3固體儲(chǔ)氧載體組合反應(yīng)268
6.3.1載氧體為氧源的化學(xué)鏈燃燒過(guò)程269
6.3.2載氧體為氧化劑的化學(xué)鏈重整制合成氣271
6.3.3利用處于還原態(tài)載氧體與水反應(yīng)的化學(xué)鏈制氫272
6.3.4載氧體與氣化劑提供氧的煤化學(xué)鏈氣化275
6.3.5以晶格氧為氧源的選擇氧化合成重要化學(xué)品反應(yīng)體系275
6.3.6以二氧化碳為氧源的選擇氧化合成重要化學(xué)品安全反應(yīng)體系285
6.4氯化銨儲(chǔ)氫載體思考296
參考文獻(xiàn)297
第7章危險(xiǎn)物安全化及轉(zhuǎn)化過(guò)程/302
7.1異氰酸酯安全性分析302
7.2非安全物質(zhì)安全化處理303
7.3TDI的安全中間反應(yīng)物305
7.4氯化銨及原位轉(zhuǎn)化過(guò)程307
7.4.1氯化銨與氨、氯化氫安全性對(duì)比308
7.4.2氯化銨分解為氨和氯化物反應(yīng)路線310
7.4.3氯化銨為氮源和氯源合成環(huán)己酮肟和有機(jī)氯化物安全反應(yīng)路線315
7.5危險(xiǎn)物安全化及轉(zhuǎn)化思考321
參考文獻(xiàn)321
第8章溫和條件安全反應(yīng)過(guò)程/323
8.1合成氨安全反應(yīng)體系324
8.1.1苛刻條件下合成氨工藝及安全性分析324
8.1.2溫和條件下合成氨安全催化反應(yīng)體系326
8.2合成甲醇安全反應(yīng)體系331
8.2.1低溫液相合成甲醇兩步法332
8.2.2低溫液相合成甲醇一步法334
8.3低壓烯烴氫甲�；踩磻�(yīng)體系334
8.4渣油低壓加氫安全反應(yīng)體系337
8.4.1石油煉化行業(yè)加氫過(guò)程安全性分析338
8.4.2低壓下渣油加氫裂化安全反應(yīng)體系339
8.5外場(chǎng)強(qiáng)化安全反應(yīng)體系340
8.5.1微波強(qiáng)化技術(shù)340
8.5.2低溫等離子體強(qiáng)化技術(shù)346
8.5.3超聲波強(qiáng)化技術(shù)350
8.6過(guò)程強(qiáng)化安全反應(yīng)體系353
8.6.1微反應(yīng)技術(shù)與反應(yīng)過(guò)程安全性353
8.6.2微反應(yīng)技術(shù)在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用354
8.6.3微反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例356
8.6.4撞擊流技術(shù)在化工過(guò)程強(qiáng)化中的應(yīng)用361
8.6.5其他過(guò)程強(qiáng)化的安全反應(yīng)體系362
8.7CO2溫和條件轉(zhuǎn)化思考364
8.7.1CO2活化方法364
8.7.2載體分子反應(yīng)活化CO2概念365
參考文獻(xiàn)367
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