本书从炼油化工的核心工艺-催化裂化的反应原理和稀土催化作用基础出发，揭示了稀土元素电子结构特征与酸碱性调变和催化反应之间复杂的协同关系，在充分认识催化裂化反应原理发展和重油分子转化模式的基础上，系统论述了催化裂化催化剂分子筛活性组分的稀土改性原理与应用技术基础、稀土与重金属相互作用及其抗金属污染技术开发、脱硫脱硝反应与稀土催化技术发展、功能化稀土催化剂设计开发与工业应用以及稀土橡胶等相关领域的稀土催化技术进展和研发方向；重点剖析了稀土催化原理、技术开发过程、功能化催化剂产品开发的专利技术特征和市场需求，充分展示炼油稀土催化的知识性、技术性和实用性，突出我国科技工作者在炼油稀土催化领域取得的重大技术进展和行业影响力。本书内容丰富，密切结合实际，汇集了大量的研究开发和工业应用数据。

第一章稀土催化基础1
第一节稀土催化与稀土分布2
一、稀土与稀土催化的概念2
二、稀土分布的特点3
第二节稀土原子和离子的电子结构特征4
一、电子结构4
二、稀土元素的价态6
三、稀土元素的半径8
四、稀土元素配位特征10
第三节稀土催化材料与催化反应10
一、稀土催化材料11
二、稀土参与的催化反应36
第四节稀土催化作用基础48
一、稀土元素的电子结构与催化性能49
二、稀土化合物的物相结构与催化性能49
三、稀土催化剂的孔道和形貌结构与催化性能55
四、稀土化合物的价态和氧化还原性与催化性能58
五、稀土化合物的酸碱性与催化性能61
参考文献64

第二章催化裂化反应原理与重油分子转化模式研究77
第一节正碳离子化学78
一、正碳离子化学发展简史78
二、正碳离子的类型与形成79
三、正碳离子的反应80
第二节催化裂化反应机理83
一、双分子裂化反应机理83
二、单分子裂化反应机理84
三、链反应机理85
四、稀土与关键催化反应91
五、裂化反应机理研究进展94
第三节重油分子裂化模式研究进展99
一、国外重油催化裂化反应研究99
二、国内重油催化裂化反应研究103
参考文献110

第三章稀土改性分子筛原理与技术开发113
第一节常见分子筛的结构与性质114
一、A型分子筛115
二、八面沸石116
三、丝光沸石117
四、ZSM-5分子筛119
五、β分子筛119
第二节分子筛的离子交换性能与酸性120
一、分子筛的离子交换性能120
二、分子筛的固体酸性特征129
第三节沸石阳离子位置与稳定性140
一、八面沸石阳离子位置特点140
二、沸石的化学稳定性和热稳定性141
第四节稀土改性原理与催化作用143
一、稀土的交换与焙烧改性143
二、稀土改性发生的化学变化144
三、稀土的交换度与离子定位145
四、焙烧方式与稀土离子迁移147
五、交换方式与稀土改性分子筛性质149
六、稀土改性分子筛的酸性与活性稳定性154
第五节稀土改性分子筛类型与特点162
一、高稀土Y分子筛技术162
二、中稀土Y分子筛技术191
三、低稀土USY分子筛技术204
四、其他分子筛改性技术216
参考文献225

第四章稀土抗金属污染作用原理与技术开发231
第一节金属对催化剂的影响与作用机理233
一、石油中金属化合物及其转化233
二、金属对催化剂的破坏作用234
第二节稀土存在方式及抗金属污染作用243
一、稀土类型的影响243
二、离子形态稀土的引入245
三、独立相稀土氧化物250
四、稀土复合氧化物257
第三节稀土抗金属污染催化剂/助剂268
一、稀土抗金属催化剂技术268
二、稀土抗金属助剂技术273
第四节稀土抗金属污染技术展望277
参考文献278

第五章稀土在烟气污染物转化技术中的应用281
第一节CO助燃与稀土催化283
一、CO助燃剂研发背景283
二、CO助燃剂反应机理284
三、贵金属CO助燃剂284
四、非贵金属型CO助燃剂286
五、催化裂化助燃脱硝剂289
六、CO助燃剂研发方向289
第二节烟气硫转移剂与稀土催化289
一、烟气硫转移剂开发和应用情况289
二、稀土在烟气硫转移剂中的应用297
三、发展趋势分析301
第三节烟气脱硝助剂与稀土催化302
一、烟气脱硝助剂简介302
二、稀土在烟气脱硝助剂中的应用307
三、发展趋势分析310
第四节SCR脱硝与稀土催化311
一、SCR催化剂的研发背景311
二、SCR催化剂的反应机理313
三、SCR催化剂的结构与制备工艺314
四、SCR催化剂的中毒与对策316
五、稀土与低温SCR催化剂319
六、SCR催化剂未来发展方向324
参考文献324

第六章稀土裂化催化剂设计开发及应用335
第一节重油裂化催化剂338
一、市场需求338
二、反应原理339
三、设计开发与应用339
第二节多产柴油裂化催化剂367
一、市场需求367
二、反应原理368
三、设计开发与应用368
第三节降低汽油烯烃含量催化剂375
一、市场需求375
二、反应原理376
三、设计开发与应用376
第四节降低汽油硫含量催化剂/助剂398
一、市场需求398
二、反应原理398
三、设计开发与应用403
第五节高辛烷值/多产丙烯催化剂415
一、市场需求415
二、反应原理415
三、设计开发与应用417
第六节FCC家族工艺专用催化剂422
一、市场需求422
二、反应原理423
三、设计开发与应用426
参考文献437

第七章稀土在炼油化工相关领域应用的新进展445
第一节橡胶446
一、合成橡胶及稀土催化剂446
二、稀土在橡胶制备中的应用进展449
三、稀土橡胶技术发展方向454
第二节塑料456
一、塑料及其助剂456
二、稀土在塑料中的应用456
第三节阻燃剂458
一、阻燃剂及其助剂458
二、稀土在阻燃剂中的应用458
第四节费托合成460
一、费托合成及其催化剂460
二、稀土在费托合成催化剂中的应用461
第五节生物柴油463
一、生物柴油及其催化剂463
二、稀土在生物柴油催化剂中的应用464
第六节芳构化467
一、芳构化及其催化剂467
二、稀土在芳构化催化剂中的应用467
第七节催化重整469
一、催化重整及其催化剂469
二、稀土在催化重整催化剂中的应用469
第八节甲苯歧化472
一、甲苯歧化及其催化剂472
二、稀土在甲苯歧化催化剂中的应用473
第九节烷基化476
一、烷基化及其催化剂476
二、稀土在烷基化催化剂中的应用476
第十节异构化479
一、异构化及其催化剂479
二、稀土在异构化催化剂中的应用480
第十一节渣油加氢484
一、渣油加氢及其催化剂484
二、稀土在渣油加氢催化剂中的应用485
第十二节加氢裂化486
一、加氢裂化及其催化剂486
二、稀土在加氢裂化催化剂中的应用487
参考文献488