本书是作者在长期从事合成气转化相关基础研究、技术研究及工业工程化研究的基础上，结合国内外研究进展撰写的一部学术专著。本书围绕合成气下游及耦合转化利用最新进展，详细介绍合成气直接转化制烯烃、合成气制混合醇联产柴油，以及合成气制乙二醇关键前沿技术和工业示范成果，重点展示相关科学研究和最新催化技术的升级换代工艺、催化剂、催化机理及催化反应装置，以及合成气高效合成醇类化合物的工程化技术和工业级示范装置。本书有望推动煤炭清洁高效利用合成气制高值化学品先进技术的工业化更新换代，激发同行科研人员的学术思想创新，促进煤炭清洁高效利用的基础理论研究，催化剂宏量制备与放大研究，工艺工程研究，以及产业示范集成研究。
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1. 一种用于烯烃氢甲酰化反应的固体多相催化剂及其制备方法和应用 第22届中国专利优秀奖，国家知识产权局，2021年，排名第1。
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目录
丛书序
前言
第1章 合成气直接转化制低碳烯烃OXZEO-TO技术研究进展 1
1.1 引言 1
1.2 基于费-托合成技术路线的合成气直接转化 2
1.2.1 基于费-托合成技术路线的合成气直接转化制烯烃研究进展 2
1.2.2 FTS金属/金属碳化物与分子筛耦合的双功能催化剂实现合成气制汽油 6
1.2.3 以FTS金属/金属碳化物为核、分子筛为壳的核壳催化剂实现合成气制汽油 9
1.2.4 Cu、Pd、Rh金属催化剂与分子筛耦合实现合成气制低碳烷烃 10
1.3 金属氧化物-分子筛双功能催化合成气直接转化制低碳烯烃OXZEO-TO
技术路线 11
1.3.1 金属氧化物催化活化CO/H2机理及中间体的形成 16
1.3.2 分子筛限域孔道内C—C偶联机理 22
1.3.3 OXZEO双功能耦合协同催化效应 30
1.4 OXZEO催化合成气转化为其他化学品和燃料及CO2转化 34
1.5 结论和展望 36
参考文献 37
第2章 碳化钴基合成气直接转化制烯烃 43
2.1 引言 43
2.1.1 高碳烯烃用途 43
2.1.2 高碳烯烃供需现状 45
2.2 高碳烯烃制备的工艺路线 46
2.2.1 乙烯齐聚 47
2.2.2 其他工艺路线 49
2.3 碳化钴纳米效应 51
2.3.1 碳化钴活性位点 51
2.3.2 碳化钴晶面效应 60
2.3.3 碳化钴尺寸效应 65
2.4 碳化钴助剂效应 77
2.4.1 钠助剂效应 78
2.4.2 其他碱金属助剂效应 92
2.4.3 碱土金属助剂效应 103
2.4.4 过渡金属助剂效应 106
2.4.5 结构助剂效应 118
2.5 碳化钴基合成气直接制烯烃工艺条件 125
2.5.1 产物分布模型 125
2.5.2 还原条件 130
2.5.3 起活条件 148
2.5.4 反应压力 156
2.6 结论 161
参考文献 161
第3章 熔铁催化剂合成气直接转化制α-烯烃 164
3.1 引言 164
3.2 α-烯烃的生产和应用现状 165
3.2.1 α-烯烃介绍 165
3.2.2 α-烯烃的生产工艺 166
3.2.3 α-烯烃的应用 167
3.3 合成气经费-托合成路线制取α-烯烃 168
3.3.1 费-托合成 168
3.3.2 费-托合成路线制取α-烯烃 170
3.4 铁基催化剂 172
3.4.1 铁基费-托合成催化剂 173
3.4.2 熔铁催化剂的助剂效应 183
3.4.3 新型铁基催化剂 197
3.5 合成气制α-烯烃的工程和工艺 210
3.6 产物的精制分离和深加工 214
3.6.1 α-烯烃的分离 214
3.6.2 α-烯烃的下游深加工 229
3.7 结论 238
参考文献 239
第4章 合成气直接制混合醇 247
4.1 引言 247
4.2 合成气制低碳醇的催化体系和工艺路线 248
4.2.1 合成气制低碳醇的催化体系 248
4.2.2 合成气制低碳醇工艺路线 251
4.3 合成气制混合醇Co@Co2C活性位点的发现 252
4.3.1 Co2C物种在费-托合成中的作用 252
4.3.2 Co@Co2C界面的作用机理 253
4.4 合成气制混合醇联产柴油 255
4.4.1 合成气制混合醇联产柴油的催化体系 255
4.4.2 合成气制混合醇联产柴油的工艺路线 292
4.4.3 副产烯烃的多相氢甲酰化及其加氢 295
4.4.4 加氢产物的分离 303
4.4.5 万吨级合成气制高碳醇工业试验 308
4.5 结论与展望 310
参考文献 310
第5章 煤制乙二醇技术 316
5.1 引言 316
5.2 现有乙二醇生产技术 316
5.2.1 油气路线 316
5.2.2 生物质转化路线 320
5.2.3 煤化工路线 321
5.3 煤制乙二醇的催化剂和工艺路线 323
5.3.1 技术概述 323
5.3.2 技术起源和技术发展 324
5.3.3 技术原理与特点 327
5.3.4 三种核心催化剂 334
5.4 煤制乙二醇工业化进程 388
5.4.1 中国科学院福建物质结构研究所技术 389
5.4.2 日本UBE公司的技术 394
5.4.3 其他技术进展 396
参考文献 401
第6章 总结与展望 413
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