本书以乙醇和乙醇酸甲酯制备技术为主线，系统阐述分子筛催化羰基化反应机理，深度剖析催化剂研发、放大与工业制备，以及反应器设计、产物分离与腐蚀性研究等关键工程化议题，完整呈现“实验室小试—中试—工业性试验—工程化应用”的全链条研发路径，构建了从基础研究到产业化深度融合的知识体系，并全面梳理本领域基础知识、发展脉络与前沿进展。
本书旨在帮助乙醇和乙醇酸甲酯生产企业的技术人员深入理解反应与工艺本质，助力工业装置运行优化与操作提升；同时也为相关科研工作者提供基础研究与工程实践协同创新的典型范例，以探索并推动技术成果向产业化高效转化。
第1章 羰基化反应概述 1
1.1 羰基化反应基本特征 1
1.1.1 反应活性与选择性 2
1.1.2 反应条件与催化剂 3
1.1.3 一氧化碳捕获方式 4
1.2 金属催化羰基化反应及工业应用 7
1.2.1 氢甲酰化反应 7
1.2.2 氢羧基化反应 10
1.2.3 羰基化酯化反应 13
1.2.4 羰基化酰胺化反应 15
1.2.5 羰基化偶联反应 18
1.2.6 羰基化环化反应 20
1.3 酸催化羰基化反应 22
1.3.1 液体酸催化羰基化反应 22
1.3.2 分子筛（固体酸）催化羰基化反应 24
1.4 小结 31
参考文献 31
第2章 分子筛催化二甲醚羰基化反应 38
2.1 引言 38
2.2 分子筛催化二甲醚羰基化反应机理 39
2.2.1 二甲醚羰基化制乙酸甲酯反应热力学研究 39
2.2.2 二甲醚羰基化反应机理 44
2.2.3 H-MOR催化二甲醚羰基化反应失活机制 54
2.3 MOR分子筛合成与催化二甲醚羰基化性能 66
2.3.1 MOR分子筛概述及合成 66
2.3.2 MOR分子筛酸性 69
2.3.3 MOR分子筛形貌控制 74
2.3.4 MOR分子筛改性研究 76
2.4 FER分子筛催化二甲醚羰基化性能 84
2.5 其他具有催化二甲醚羰基化性能的分子筛 86
2.6 小结与展望 88
参考文献 89
第3章 二甲醚经乙酸甲酯制乙醇（DMTE）技术研究与开发 97
3.1 乙醇及其生产技术概述 97
3.1.1 乙醇的性质及用途 97
3.1.2 乙醇的生产技术 98
3.2 二甲醚羰基化催化剂 102
3.2.1 羰基化分子筛的研制 103
3.2.2 羰基化催化剂定型 108
3.2.3 羰基化催化剂性能 109
3.3 乙酸甲酯加氢催化剂 110
3.3.1 铜基催化剂在酯类加氢中的研究进展 110
3.3.2 乙酸甲酯加氢反应机理 121
3.3.3 铜基催化剂研制及定型 127
3.3.4 铜基乙酸甲酯加氢催化剂性能 133
3.4 二甲醚羰基化及加氢反应工艺研究 134
3.4.1 实验室小试工艺研究 134
3.4.2 实验室中试工艺研究 140
3.5 催化剂的放大与生产 145
3.5.1 DMTE技术催化剂性能要求及分析方法 146
3.5.2 羰基化催化剂分子筛的放大合成 147
3.5.3 羰基化催化剂的放大制备 151
3.5.4 酯加氢催化剂的放大制备 152
3.6 DMTE技术的工程化研究 153
3.6.1 热力学研究 154
3.6.2 动力学研究 156
3.6.3 反应器设计 159
3.6.4 工艺技术的可行性分析 165
3.6.5 技术评价 166
3.7 小结 166
参考文献 166
第4章 二甲醚经乙酸甲酯制乙醇（DMTE）技术的工业应用 172
4.1 DMTE技术的工业化 172
4.1.1 DMTE技术工程放大基础 172
4.1.2 DMTE技术工程放大技术开发 177
4.1.3 DMTE技术的原料及产品规格 190
4.1.4 DMTE技术的基本流程 192
4.1.5 DMTE技术的工艺物料平衡及公用工程消耗 193
4.1.6 DMTE技术的主要设备 196
4.2 DMTE技术的分析方法 200
4.2.1 DMTE技术的原料分析方法 201
4.2.2 DMTE技术的产品及中间产品分析方法 203
4.3 安全与环保 203
4.3.1 安全与卫生 203
4.3.2 环境保护 204
4.4 DMTE技术的经济性 207
4.4.1 国内煤基乙醇生产成本分析 207
4.4.2 钢厂煤气制乙醇生产成本分析 207
4.4.3 国外天然气制乙醇生产成本分析 208
4.4.4 煤基乙醇项目经济效益评价实例 209
4.4.5 DMTE技术乙醇产品与其他路线乙醇产品综合竞争力分析对比 210
4.5 DMTE技术的应用 216
4.5.1 DMTE技术工业应用情况 216
4.5.2 DMTE技术下游产品应用拓展 217
4.6 小结 225
参考文献 226
第5章 分子筛催化甲缩醛羰基化反应 228
5.1 引言 228
5.2 甲缩醛羰基化反应 229
5.2.1 甲缩醛羰基化反应特征 229
5.2.2 甲缩醛羰基化反应机理 230
5.2.3 甲缩醛羰基化反应失活机制 233
5.3 甲缩醛羰基化催化剂 238
5.3.1 酸性分子筛羰基化催化剂 238
5.3.2 酸性树脂羰基化催化剂 243
5.3.3 杂多酸羰基化催化剂 246
5.4 小结与展望 246
参考文献 247
第6章 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯技术研究与开发 249
6.1 引言 249
6.2 乙醇酸甲酯及其生产技术概述 250
6.2.1 乙醇酸甲酯及其下游产品的性质及用途 250
6.2.2 乙醇酸甲酯的合成技术 252
6.3 甲氧基乙酸甲酯水解制乙醇酸甲酯 258
6.3.1 水解催化剂的研究进展 258
6.3.2 甲氧基乙酸甲酯水解反应机理 260
6.4 甲缩醛羰基化工业催化剂定型与放大 262
6.5 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯小试研究 265
6.5.1 羰基化反应 265
6.5.2 水解反应 270
6.6 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯实验室中试研究 277
6.6.1 甲缩醛羰基化制甲氧基乙酸甲酯 277
6.6.2 甲氧基乙酸甲酯水解制乙醇酸甲酯 281
6.7 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯工程化研究 284
6.7.1 反应器放大研究 284
6.7.2 分离工艺研究和流程设计 289
6.7.3 工艺包设计 293
6.8 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯工业中试 296
6.8.1 工业中试装置及工艺流程 296
6.8.2 工业中试主要设备 298
6.8.3 工业中试工艺安全控制 299
6.8.4 工业中试试验安全控制措施 301
6.8.5 三废处理 303
6.8.6 工业中试主要数据 303
6.8.7 甲缩醛羰基化制甲氧基乙酸甲酯及水解制乙醇酸甲酯技术成果评价 307
6.9 甲缩醛经甲氧基乙酸甲酯制乙醇酸甲酯的工业化潜力 307
6.9.1 技术的成熟度 307
6.9.2 技术的知识产权与创新性 309
6.9.3 技术的经济性 311
6.9.4 乙醇酸甲酯上下游产业链 312
6.10 小结 315
参考文献 316
第7章 分子筛催化涉及羰基化路径的小分子转化反应 319
7.1 引言 319
7.2 分子筛催化甲醇羰基化反应 320
7.3 分子筛催化其他小分子羰基化反应 322
7.3.1 甲烷氧化羰基化制乙酸 322
7.3.2 卤代甲烷羰基化制乙酸 334
7.3.3 甲醛羰基化制乙醇酸 337
7.4 分子筛催化小分子与CO耦合制芳烃反应 340
7.4.1 分子筛催化低碳烷烃与CO耦合制芳烃反应 340
7.4.2 分子筛催化甲醇/二甲醚与CO耦合制芳烃反应 345
7.4.3 分子筛催化卤代烷烃与CO耦合制芳烃反应 350
7.5 小结 353
参考文献 354
第8章
结语与展望 358
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