烃类转化制氢工艺技术 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:石油工业

作者:郝树仁//董世达

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2009-8

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787502166618

丛书系列:

图书标签:

工业技术
培训
+++
制氢
烃类转化
化工工艺
能源
氢能
催化
反应工程
工业催化
清洁能源
过程强化

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具体描述

郝树仁、董世达主编的《烃类转化制氢工艺技术》重点介绍烃类转化制氢相关工艺及催化剂、装置正常操作及开停工、事故处理要点、制氢净化流程(主要介绍变压吸附PSA净化)等。内容深入浅出、覆盖面广、通俗易懂，并且注重理论与实践相结合。

《烃类转化制氢工艺技术》可供制氢行业工程技术人员参考，也可作为制氢装置操作工的培训教材。

《高效能源转化：现代制氢技术与实践》本书深入探讨了当前能源领域极具潜力的氢能生产技术，聚焦于高效、环保且经济的制氢工艺，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及产业决策者提供全面、前沿的知识体系和实践指导。核心内容概述：本书并非聚焦于单一的“烃类转化”制氢方法，而是以更广阔的视野，系统地梳理和分析了当前及未来主流的制氢技术路线。我们将从宏观的能源战略和氢能价值链出发，逐步深入到具体的工艺细节、技术瓶颈、经济性评估以及环境影响等多个维度。第一部分：氢能的战略地位与发展蓝图全球能源转型背景下的氢能机遇：详细阐述氢能在实现碳达峰、碳中和目标中的关键作用，分析其作为清洁能源载体的独特优势，包括高能量密度、零排放等。氢能应用场景展望：涵盖交通运输（燃料电池汽车、船舶、航空）、工业生产（钢铁、化工、炼油）、电力储存与调峰、建筑供暖等多元化应用领域，并分析不同场景对制氢技术的需求特点。氢能价值链深度解析：从制氢、储运、应用到回收，系统性地分析整个氢能产业链的构成、关键环节以及各环节的技术挑战与发展趋势。第二部分：多元化制氢技术路线深度剖析本书将重点介绍并对比分析多种具有前景的制氢技术，而非局限于烃类转化。电解水制氢：碱性电解水（AEC）：深入分析其技术原理、设备构成、运行参数，探讨电解槽的材料选择、催化剂优化、膜技术等关键要素，以及其在成本、效率和寿命方面的优势与不足。质子交换膜电解水（PEMEC）：详细介绍PEMEC的反应机理、材料科学（如铱、铂催化剂，全氟磺酸膜），分析其高效率、高功率密度、快速响应等特点，并探讨其在可再生能源耦合制氢中的应用潜力及面临的挑战（如成本、耐久性）。固体氧化物电解水（SOEC）：深入讲解SOEC的工作原理，重点分析高温下的电化学反应、陶瓷材料（如YSZ、GDC）的选择与制备、密封技术等，探讨其在高温热源耦合利用（如与核能、太阳能热集热）下的高效率优势，以及运行稳定性、启动时间等方面的技术难点。阴离子交换膜电解水（AEMEC）：介绍AEMEC作为新兴技术，如何结合碱性和PEMEC的优点，探讨其在低成本、易于集成方面的潜力，并分析其材料科学和稳定性方面的研究进展。非水解制氢技术：生物质制氢：气化制氢：详细阐述不同生物质气化技术（如固定床、流化床）的原理、工艺流程、催化剂选择，以及产气净化技术，分析其在处理农业废弃物、林业残渣等方面的优势。生物发酵制氢：介绍微生物（如产氢细菌、藻类）在厌氧或光合条件下生产氢气的生物化学过程，探讨底物选择、菌种改良、反应器设计等关键技术，分析其在温和条件下生产氢气的潜力。光解水制氢（人工光合作用）：介绍利用太阳能直接分解水制氢的原理，包括半导体光催化剂、光电化学电池等，分析其长期发展潜力，并探讨效率提升、稳定性、成本等方面的研究前沿。热化学循环制氢：阐述利用高温热源（如核能、集中太阳能）驱动一系列化学反应分解水的原理，分析不同循环路线（如硫-碘循环、铁-氯循环）的反应机理、材料兼容性、热力学与动力学特性，以及其在高温制氢中的效率优势。第三部分：关键支撑技术与工程化考量催化剂技术：深入分析不同制氢技术中催化剂的作用、种类（贵金属、非贵金属、纳米材料）、设计原则、制备方法以及催化性能表征，探讨提高催化活性、选择性和稳定性的策略。材料科学与工程：关注电解槽、反应器、管道等关键设备的材料选择，包括耐腐蚀性、耐高温性、导电性、机械强度等，分析新型功能材料（如陶瓷、聚合物、复合材料）在提升设备性能和寿命方面的作用。过程强化与集成技术：探讨如何通过模块化设计、多能耦合（如风电、光伏与电解水）、智能化控制等方式，提高制氢过程的整体效率、灵活性和可靠性。分离与净化技术：介绍不同制氢工艺产生的氢气纯度要求，以及相应的气液分离、吸附、膜分离等净化技术，确保获得高纯度氢气以满足不同应用需求。第四部分：经济性、安全性与环境可持续性成本分析与经济性评估：对比不同制氢技术的资本成本（CAPEX）和运营成本（OPEX），分析影响氢气生产成本的关键因素（如能源成本、设备成本、运行维护成本），探讨降低生产成本的途径。安全风险评估与管理：详细分析氢气易燃易爆的特性，阐述制氢、储运、使用全过程中的潜在安全风险，并介绍相应的安全设计规范、监测预警技术、应急响应机制。环境影响评价与生命周期评估（LCA）：分析不同制氢技术在水资源消耗、能源消耗、温室气体排放、废弃物产生等方面的环境足迹，评估其全生命周期的环境可持续性，并提出绿色化改进方向。第五部分：未来发展趋势与挑战可再生能源制氢的协同发展：探讨如何更好地将波动性强的可再生能源（风能、太阳能）与制氢技术相结合，实现能源的灵活转化与高效利用。绿色氢能的产业化进程：分析当前绿色氢能产业面临的政策支持、市场需求、技术成熟度等因素，预测其未来的发展路径和商业模式。关键技术突破与创新方向：指出当前制氢技术在效率、成本、稳定性、规模化生产等方面存在的短板，并展望未来可能的技术突破方向，如新型催化剂、先进膜材料、人工智能辅助设计等。本书力求以严谨的科学态度，结合最新的研究成果和工程实践，为读者构建一个系统、深入、前沿的制氢技术知识框架，助力氢能产业的健康、可持续发展。

作者简介

目录信息

第一章现代烃类蒸汽转化制氢装置工艺流程第一节制氢工艺概述第二节大型烃类蒸汽转化制氢装置工艺流程一、传统工艺流程二、节能型“三高一低”流程三、大型转化炉技术的发展四、转化催化剂的装填五、转化催化剂的真空卸出六、炉管温度的监测第三节中小型烃类蒸汽转化制氢装置工艺流程一、5000～10000m／h制氢装置工艺流程二、小于5000m／h制氢装置和工艺流程第四节烃类蒸汽转化制氢装置工艺操作特点和要求一、工艺过程的复杂性二、工艺冷凝水的利用三、节能降耗的措施第五节烃类蒸汽转化制氢装置能耗的计算一、综合能耗二、加工能耗第二章烃类制氢原料及原料净化第一节烃类制氢原料一、适宜的烃类制氢原料二、烃类制氢原料选择原则三、高含烯烃原料的加氢饱和预处理第二节原料中的毒物及对后续工艺的影响一、烃类原料的毒物二、毒物对后续工艺的影响三、工艺蒸汽的质量要求第三节有机硫加氢转化一、基本原理二、加氢转化催化剂的物化性能、使用条件和选择原则三、催化剂的预硫化四、催化剂的装填及开停车五、正常操作及事故处理六、使用实例第四节氧化锌脱硫一、基本原理二、脱硫剂的物化性能及使用条件三、脱硫剂床层中的硫分布四、氧化锌脱硫剂的装填及开停车五、正常操作及事故处理六、使用实例第五节氯化物的脱除一、基本原理二、脱氯剂的组成及其性能三、脱氯剂的选择原则和使用条件四、脱氯剂的装填及开停车五、使用实例第六节砷的脱除一、基本原理二、脱砷剂的分类、物化性能和选用原则三、脱砷剂的装填及开停车四、使用实例第七节原料净化工段的毒物检测分析及相关计算一、硫、氯、砷的检测方法二、硫容的计算方法第三章烃类蒸汽转化制氢反应过程第一节高级烃类转化反应过程一、高级烃蒸汽转化热力学二、高级烃蒸汽转化动力学三、高级烃蒸汽转化反应机理四、高级烃蒸汽转化结炭消炭机理五、高级烃蒸汽转化制氢催化剂的综合性能第二节高级烃绝热床预转化反应过程一、高级烃预转化制取富甲烷气机理二、高级烃绝热预转化催化剂第三节天然气蒸汽转化反应过程一、天然气蒸汽转化反应机理概述二、天然气蒸汽转化催化剂的综合性能三、天然气低温绝热预转化反应四、天然气低温绝热预转化催化剂性能要求第四章烃类蒸汽转化制氢催化剂使用操作技术第一节绝热床预转化催化剂使用操作技术一、预转化催化剂物化性能、选择原则和使用条件二、预转化催化剂装填三、预转化催化剂升温还原四、预转化催化剂开停车五、预转化催化剂正常操作六、预转化催化剂事故处理七、预转化催化剂的卸出及更换第二节转化催化剂使用操作技术一、国内常用烃类转化制氢催化剂的物化性质二、转化催化剂的选用依据三、转化催化剂的装填四、转化催化剂的升温还原五、转化催化剂投料开车、正常运转六、转化催化剂停车七、常见事故及预防处理八、转化催化剂的卸出及更换第三节转化工段的检测分析及相关计算一、原料组成和尾气分析二、原料总碳、水碳比、碳流量、碳空速、平衡温距的计算三、转化炉实际水碳比的标定第四节转化催化剂应用操作异常判断及处理一、催化剂的积炭和烧炭二、催化剂的中毒和再生三、催化剂的钝化和重新还原四、转化炉管的热斑、热带和热管第五章一氧化碳变换过程及催化剂使用操作技术第一节变换反应过程一、变换反应热力学二、变换反应动力学第二节 (高)中变催化剂使用操作技术一、(高)中变催化剂选择原则、物化性能和使用条件二、(高)中变催化剂的装填三、(高)中变催化剂的还原四、(高)中变催化剂的放硫五、(高)中变催化剂投料开车和停车六、(高)中变催化剂的正常操作和事故处理七、(高)中变催化剂的停车、钝化、卸出第三节低变催化剂使用操作技术一、低变催化剂物化性能、选择原则和使用条件二、低变催化剂的装填三、低变催化剂的还原四、低变催化剂的投料开车和停车五、低温变换催化剂的正常操作和事故处理六、低温变换催化剂的停车、钝化、卸出第四节变换工段的相关计算一、汽气比和H2O／C0 二、变换率三、平衡变换率四、理论耗氢量第六章变压吸附（PSA）氢提纯工艺操作技术第一节变压吸附氢提纯工艺与传统氢气净化工艺的技术经济分析第二节变压吸附氢提纯工艺原理一、吸附与吸附的分类二、吸附力与吸附热三、吸附平衡与吸附分离四、变压吸附与变温吸附的区别和基本原理五、吸附剂的种类、物化性质和吸附特征第三节变压吸附氢提纯工艺流程选择分析一、变压吸附和变温吸附流程的选择二、真空再生流程与冲洗再生流程的选择三、均压次数的确定原则四、吸附剂冲洗方式的改进五、解吸气的稳定第四节典型PSA氢提纯工艺操作流程描述一、PSA工艺的主要操作工序二、典型PSA工艺流程操作简述三、PSA工艺过程说明第五节 PSA氢提纯操作参数的调整一、对吸附影响的因素二、吸附压力曲线及其控制方式三、关键吸附参数的设定原则及调节方式四、提高：PSA可靠性的控制方式第六节 PSA氢提纯操作技术一、首次开工前的准备二、开工步骤及开工初期的调整三、PSA的正常停车四、PSA的紧急停车及快速开工五、PSA吸附剂失活后的再生六、PSA氢回收率的计算第七节 PSA氢提纯装置的安全操作技术一、PSA装置安全操作要点二、PSA装置超压保护三、PSA装置安全防护系统附录烃类蒸汽转化制氢常用技术术语参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织上，呈现出一种非常“模块化”的特点，每一章似乎都是一个相对独立的知识单元，各自为战的意味很强。我发现，尽管书名强调了“转化制氢工艺技术”，但书中对于“工艺”这一环节的侧重，似乎更多地体现在对现有技术路线的分类梳理上，而不是对具体操作步骤的详细拆解。比如，当谈到某种新型催化剂的负载方法时，作者用了大量的篇幅去比较不同负载剂的表面积和孔隙结构差异，然后用表格清晰地列出了各种方法的优缺点。但随后，关于如何在大规模工业生产中稳定地重复这种负载过程，或者如何进行连续化的操作管理，这些涉及工程放大的关键问题，却被一带而过，没有深入探讨。这种结构让我感觉，这本书更像是为一位技术路线的评估者准备的，他需要全面了解各种选项的理论可行性和基础数据，以便做出选择。它缺少了那种将理论转化为实际生产线所需的“脚踏实地”的工程细节，比如管线布局的注意事项、换热系统的设计考量，或者安全联锁系统的基本逻辑等。

评分☆☆☆☆☆

从阅读的整体感受来看，这本书像是一本深入的理论白皮书，而不是一本面向市场的技术手册。它的核心价值在于其对基础科学原理的深度挖掘和梳理，而非对主流或新兴技术的应用指南。我注意到，书中对某些前沿技术的研究引用，大多停留在实验室小试或中试的阶段，对于这些技术一旦进入工业化生产所必须面对的腐蚀、积碳、催化剂失活周期等长期运行问题，着墨不多。例如，在讨论电化学制氢路径时，书中对法拉第效率的优化进行了细致的分析，但对于电解槽的膜污染控制和长期电极稳定性，这些影响实际运行成本的关键因素，分析得相对表面化。这本书的价值在于构建了一个坚实的理论基座，让读者可以站得更高去审视技术。但如果读者期待的是一本能直接指导其设计或操作一套制氢装置的书籍，这本书可能需要与大量的工程设计规范和操作手册配合使用，否则，仅仅依靠书中的知识，要成功落地一个项目，恐怕还欠缺了最后临门一脚的工程转化能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常独特，它不像许多技术书籍那样直接抛出结论和流程图，反而像是在带领读者进行一场漫长的、环环相扣的逻辑推理。我注意到作者在介绍任何一个技术点之前，都会花大量篇幅铺垫其产生的时代背景和理论基础，这种“追本溯源”的写法，虽然让整本书的篇幅显得很厚重，但确实能让人对技术背后的原理有一个更深刻的理解。例如，在讨论某种高级氧化技术时，它并没有直接展示设备结构，而是先详细回顾了自由基化学在能源领域的发展历程，甚至追溯到了上世纪中叶的某些基础发现。对我个人而言，这种深挖历史脉络的写法是双刃剑：一方面，它极大地丰富了知识的广度，让我明白很多看似独立的技术其实都有内在的联系；另一方面，如果读者只是想快速掌握某个具体工艺的操作要点或故障排除方法，这本书的节奏可能会让人感到拖沓和效率低下。它更像是哲学思辨与工程学结合的产物，要求读者不仅要有工程思维，还要有历史和理论的审视视角。这让我不禁猜想，作者的本意或许是想打造一本“能源转化思想史”而非单纯的“工艺手册”。

评分☆☆☆☆☆

我阅读这本书的体验，很大程度上被其语言风格所主导。作者的文字功底毋庸置疑，遣词造句严谨、精准，几乎找不到任何口语化的表达。每个句子都像精心打磨过的砖石，结构完整且承载了明确的信息量。然而，这种极致的严谨性也带来了一个挑战：对于初次接触该领域的读者，理解门槛相当高。书中大量使用了缩写和特定领域的术语，并且对于这些术语的第一次出现，往往只是给出一个定义，而缺乏直观的比喻或类比来帮助理解。我不得不频繁地在书本和网络上交叉查阅，才能跟上作者的思路。举个例子，书中对“微通道反应器”的流体力学模型进行描述时，直接引用了复杂的张量分析，这对于习惯了传统管式或釜式反应器描述的读者来说，无疑是一次重大的认知挑战。这本书显然是写给那些已经具备相当专业背景，并追求知识精确性的读者群体的，它不适合作为入门读物。它要求读者主动构建知识体系，而不是被动地接受喂养。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有意思，那种深邃的蓝色调和中间那个抽象的分子结构图，一下子就把我吸引住了。我本来是学材料科学的，对能源转化的交叉领域一直很感兴趣，所以看到这个标题，就忍不住想翻开看看。不过，读完前几章，我得说，这本书的侧重点似乎完全不在我预想的那个方向。它用了大量的篇幅去探讨一些非常基础的化学热力学和反应动力学，那种详尽的数学推导和平衡方程的建立过程，对于一个更关注实际工程应用的读者来说，显得有点过于学术化了。我本来期待能看到更多关于新型催化剂的制备工艺，或者是在特定压力和温度条件下，不同反应器设计的优化方案，但这些内容在前面部分几乎没有涉及。倒是对于甲烷重整、蒸汽转化等经典工艺的理论基础，作者给出了极其扎实的论述，甚至细致到了对反应机理的微观解释。这让我想起大学里那些厚厚的专业教材，内容是扎实的，但阅读起来的趣味性稍显不足，需要极大的耐心去消化那些严谨的公式。可以说，它更像是一部面向高年级本科生或初级研究生的理论工具书，而非面向产业工程师的实践手册。我希望接下来的章节能够有所转变，多一些实际案例分析和技术经济性的评估。

评分☆☆☆☆☆