丙烯直接气相环氧化反应中原料气组成优化的研究
丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状
丙烯氧化制环氧丙烷生产工艺研究现状1.催化剂的选择丙烯氧化制环氧丙烷的关键步骤是选择合适的催化剂。
传统的催化剂包括过渡金属复合物、碱金属盐类等。
然而，这些催化剂常常具有活性低、选择性差等缺点。
因此，近年来研究者开始开发新型催化剂，例如基于非贵金属的催化剂、离子液体等。
这些新型催化剂在提高丙烯氧化的活性和选择性上具有潜力。
2.丙烯氧化反应条件的优化丙烯氧化反应的条件对产率和选择性都有很大影响。
目前，研究者主要关注反应温度、氧气分压、溶剂种类等因素的优化。
例如，通过调整反应温度和氧气分压，可以提高环氧丙烷的产率和选择性。
此外，合适的溶剂选择也能够提高反应效果。
3.过程工艺的改进丙烯氧化制环氧丙烷的过程工艺包括丙烯的氧化反应、环氧丙烷的分离纯化等。
近年来，研究者主要关注分离纯化过程的改进，以提高环氧丙烷的纯度和产量。
例如，采用新型吸附剂、膜分离技术等可以提高分离效率和减少能耗。
4.催化剂的再生和废物处理丙烯氧化反应产生的催化剂活性逐渐降低，需要进行再生或更换。
目前，研究者主要研究催化剂的再生方法，例如通过还原、酸洗等方式可以恢复催化剂的活性。
同时，废物处理也是一个重要的问题，研究者致力于减少废物产生，提高资源利用率。
综上所述，丙烯氧化制环氧丙烷的生产工艺研究目前主要关注催化剂的选择、反应条件的优化、过程工艺的改进以及催化剂的再生和废物处理。
通过这些方面的努力，将能够提高环氧丙烷的产率和纯度，降低生产成本，推动丙烯氧化制环氧丙烷工艺的发展。
丙烯环氧化工艺概述及催化剂研究进展
丙烯环氧化工艺概述及催化剂研究进展
雷世龙
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】综述了目前已工业化的丙烯环氧化生产环氧丙烷的工艺,包括氯醇法、共氧化法、异丙苯氧化法和过氧化氢氧化法等。
以氧气为氧化剂的直接氧化法是最理想的环氧丙烷生产技术,但目前尚未实现工业应用。
结合氧气直接氧化法的技术特点,重点讨论了用于该方法的催化剂的研究进展、反应原理及存在的问题,并对其未来的应用和发展方向进行了展望。
【总页数】8页(P410-417)
【作者】雷世龙
【作者单位】中国石化北京化工研究院燕山分院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.8
【相关文献】
1.丙烯氧化合成丙烯酸工艺及催化剂的研究进展
2.丙烯氧化合成丙烯酸工艺及催化剂的研究进展
3.Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展
4.丙烯直接环氧化Cu基催化剂的研究进展与挑战
5.负载型纳米金催化剂用于丙烯气相环氧化反应的研究进展
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丙烯液相环氧化反应的机理
丙烯液相环氧化反应的机理
丙烯液相环氧化反应(Liquid Phase Oxidation of Propene, LPO)是一种氧化反应，
它将丙烯转化成烯醇，在最常见的丙烯-氧条件下，可以生成具有柔性的聚乙烯化合物和
抗湿性的烷醇。
这种物质具有高分子量、抗、耐磨性，可以用于汽车、船舶和航空航天领域。
丙烯液相环氧化反应通常采用非催化剂，经阶段氧化可就得到相应的烯烃和/或烷烃。
这是一种在有限浓度的混合气体中催化反应的技术，可去除无用成份，赋予原料有价值的
加工属性。
它的应用极其广泛，比如用于制造表面活性剂，也可以用于汽油乙烯合成及聚
乙烯合成，发挥出了强大的美容效果。
丙烯液相环氧化反应由吸湿性、水分解及离子反应构成，是一种条件反应。
吸湿性：丙烯在水中有一定的溶解度，可以吸湿，形成混合溶液，促进氢梭化反应。
水分解反应：水分解会生成氢梭和自由基，这些自由基的存在会加速氧化反应的速度。
离子反应：离子反应是将烯基衍生物与氢梭或自由基发生反应，形成醇或醛。
分子束反应：一些抗氧化剂也可使用分子束处理技术，可以改变丙烯的构型，为丙烯
氧化反应提供活性中心，促进反应生成烯醇。
最后，丙烯液相环氧化反应的中间体环氧化成为最终产物，如烯PC（丙烯苯环氧化产物），是环氧化反应结束的最终原料。
Au基Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展
2013年第1期广东化工第40卷总第243期 · 55 · Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究进展苏暐光(宁夏大学天然气转化国家重点实验室培育基地，宁夏银川 750021)[摘要]丙烯直接氧气环氧化制环氧丙烷是催化领域最关键的挑战之一，被誉为工业界的“圣杯”。
文章对近年来开展的以氧气为氧化剂的Au基、Ag基催化剂上丙烯环氧化制备环氧丙烷的研究结果进行了综述，并对其前景和发展方向进行了分析展望。
[关键词]Au催化剂；Ag催化剂；丙烯；环氧化；氧气[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0055-02 Progress in Propylene Epoxidation to Propylene Oxide onAu and Ag Based CatalystsSu Weiguang(State Key Laboratory Cultivation Base of Natural Gas Conversion Ningxia University, Yinchuan 750021, China)Abstract: The propylene epoxidation to propylene oxide by oxygen is one of the most challenging research targets in catalysis fields. The recent progress on propylene epoxidation by oxygen over Au and Ag catalysts was reviewed, and the prospects for green catalytic synthesis of propylene oxide were presented.Keywords: Au catalysts；Ag catalysts；propylene；epoxidation；oxygen环氧丙烷是一种非常重要的有机化工和精细化工原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，主要用于生产聚醚、聚氨酯、树脂、丙二醇、合成甘油等。
丙烯环氧化反应的研究新进展_黄顺贤
2007年第26卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·769·化工进展丙烯环氧化反应的研究新进展黄顺贤，朱斌，林民，史春风，王梅正，汝迎春（石油化工科学研究院，北京 100083）摘要：综述了不同氧源与丙烯环氧化反应的研究新进展。
主要包括：氢氧原位制备过氧化氢丙烯环氧化，直接以分子氧为氧化剂的光诱导环氧化反应以及以臭氧和一氧化二氮为氧化剂的研究。
指出开发活性高、选择性好的催化剂是解决问题的关键，并对其应用前景进行了讨论。
关键词：丙烯；环氧化；环氧丙烷；催化剂中图分类号：TQ 426.94 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2007）06–769–05Research progress of reaction of propylene epoxidationHUANG Shunxian，ZHU Bin，LIN Min，SHI Chunfeng，WANG Meizheng，RU Yingchun(Research Institute of Petroleum Processing，Beijing 100083，China)Abstract：This paper reviews the new research progress of epoxidation of propylene with different oxidants. It includes propylene epoxidation with hydrogen peroxide in-situ synthesized using hydrogen and oxygen，photoepoxidation of propylene and oxygen and reactions with ozone and nitrous oxide as oxidants. It indicates that the major task is development of active and selective catalysts. The application prospect of new processes is also discussed.Key words：propylene；epoxidation；propylene oxide；catalyst随着聚氨酯材料以及环氧丙烷(PO)及其衍生物的广泛应用，环氧丙烷的需求量逐年上升。
丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸毕业论文
摘要本设计综述了国内外丙烯酸生产的工艺及其发展前景。
在对各种丙烯酸的生产工艺进行详细比较的基础上，选择了丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸。
首先，对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺流程进行了设计，主要分为三个工段，分别是反应工段、吸收工段和精制工段。
其次，运用Aspen Plus 对工艺流程及各个设备进行模拟计算与优化，得到了各工段的工艺参数和设备参数，同时进行了物料衡算和热量衡算，在此基础上进行了反应器、精馏塔、吸收塔和换热器的设计及泵的选型，并设计了各个设备的自动控制方案，并绘制了反应器、塔的设备装配图、工艺流程图及带控制点的工艺流程图等。
最后对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺进行了经济、环保和安全评价。
关键词：丙烯酸；反应；精制；工艺设计AbstractThe acrylic acid production processes and its developments at home and abroad were reviewed and summarized in this thesis. Based on the detailed comparison among various acrylic acid processes, the technology of two-step oxidation of propylene was selected.The technology of two-step oxidation of propylene consists of three sections, which are the reaction section, the absorb section and the refined section. The process parameters were determined and optimized using the Aspen Plus software, and the material balance and heat balance were also calculated. According to the results of the material balance and heat balance, the reactors, towers and heat exchangers were designed and the pumps were chosen properly. Meanwhile, the automatic control schemes of all equipments were also presented. Besides, the main equipment assembly drawings, the process flow diagrams and the workshop layout were given. Finally, the evaluations of economy, environment and safety of the technology program were carried out, which show that the technology is feasible and economically reasonable.Keywords acrylic acid；reaction；refining；technology design目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2 国内外丙烯酸产能及市场分析 (2)第二章丙烯酸生产的工艺流程设计 (3)2.1工艺方案的选择 (3)2.2 工艺流程的模拟与优化 (8)第三章物料衡算与能量衡算 (18)3.1 物料衡算 (18)3.2 能量衡算 (25)第四章丙烯酸生产的设备设计与选型 (34)4.1 反应器设计 (34)4.2 塔设备的设计 (41)4.3 换热器的设计和选型 (50)4.4 泵的选型 (54)第五章电气仪表及自动控制 (59)5.1概述 (59)5.2常用控制系统 (59)5.3自动控制系统的选择 (60)5.4单元设备自动控制 (61)第六章安全、储运设计与三废处理 (67)6.1 安全设计 (67)6.2 包装与储存 (69)6.3 三废处理 (70)第七章 5万吨/年丙烯酸生产的经济评估 (72)7.1 项目总投资估算 (72)7.2 财务评价 (72)7.3评价结果 (77)第八章结论 (79)参考文献 (80)致谢 (81)附录 (83)第一章绪论1.1概述丙烯酸（英文名：Acrylic acid），分子式为C3H4O2，相对分子量为6，结构式为CH2=CHCOOH。
丙烯液相环氧化反应的机理
丙烯液相环氧化反应的机理丙烯液相环氧化反应的机理介绍如下：在不通丙烯的情况下,完成了改性和未改性TS-1样品上H_2O_2无效分解的动力学实验;采用正交法设计实验内容,在相同实验条件下完成了四丙基氢氧化铵(TPAOH)改性前后挤条TS-1上的丙烯环氧化反应动力学实验。
考察了温度(30~46℃)、H_2O_2浓度(0.4~1.2mol/L)、H_2O_2空速(0.023~0.068mol/gcat·h)以及原料中C_3H_6/H_2O_2摩尔比(2~8)对丙烯环氧化反应的影响。
研究发现:1.通过UV-Raman确定两种催化剂上的钛物种类型。
确定本次使用的未改性挤条TS-1含有四配位钛和二氧化钛。
改性后,产生了六配位钛这一新的钛物种。
采用UV-Vis和ICP对两种催化剂的钛含量分别做定量分析,确定两种催化剂中每个钛物种的具体含量,作为动力学的积分范围。
其中,PO和MME生成反应可以归因于四、六配位钛,TiO_2则是惰性的。
2.对两个催化剂上的H_2O_2无效分解的实验结果进行拟合,得到各自的速率方程。
TPAOH改性前后TS-1上H_2O_2的无效分解均随着反应温度的升高、H_2O_2浓度的增大、H_2O_2空速的降低而增大。
在相同的反应条件下,未改性TS-1的H_2O_2分解率总是大于改性催化剂,这可能是由于未改性催化剂含有更高比例的锐钛矿型二氧化钛,加速了H_2O_2的分解。
3.对于未改性TS-1,在忽略MME生成反应、并将拟合好的双氧水分解速率方程带入,用E-R和L-H机理模型对主反应进行拟合。
双氧水单分子吸附的E-R机理具有更高的拟合度。
研究提出了三种MME生成的反应机理,拟合得到环氧丙烷中氧由于供电子效应吸附在缺电子的钛物种上,与体相的甲醇反应生成丙二醇单甲醚这一机理具有最优拟合结果。
4.改性TS-1对于PO和MME生成反应的活性中心还有六配位钛。
在得到四配位对于主副反应的活化能、指前因子以及吸附平衡常数后,根据改性TS-1的实验数据得到六配位钛上主、副的动力学数据。
丙烯与氧原子反应机理的理论研究
约 ２ ． ８ｋ ｔｏ＿ ， ９ １ Ｊ・ ｌ。生成 ＯＨ 和 Ｃ Ｃ— ＣＨ ｏ Ｈ。 需要 吸 收约 ６ ９ Ｊ・ ｏ～ ， 通 道不 可能发 生． ． ７ｋ ｔ ｌ 该 ｏ 中间体烯 醇 Ｉ 、 Ｍ１ Ｉ 、Ｍ３ 可 以通 过 Ｏ Ｈ 键 解离 生 成 Ｃ Ｃ Ｍ２ Ｉ 还 ～ Ｈ。 ＨＣ Ｈ０（） Ｈ， Ｈｓ ＨＣ ａ与 Ｃ Ｃ Ｈ０（ ） ｂ 与 Ｈ或 Ｃ Ｃ Ｈ Ｈ。 ＯＣ 与 Ｈ， 中 Ｃ Ｃ 其 Ｈ。 ＨＣＨ０（） ＣＨ。 ＨＣ ａ、 Ｃ ＨＯ（ ） ＣＨ。 ＯＣ 结 构 中的 Ｃ Ｏ键键 长均 ｂ和 Ｃ Ｈ —
Ｏ 与 Ｏ— Ｈ 的键 长分 别为 ０ １ ７ｎ ｌ ０ ０ ６ｒ ＴＳ ． ３ ｎ 和 ． ９ ｉ ｍ； １中 ７ － ８ 与 Ｏ ８ 的键 长分别 为 ０ １ ２ｎ 和 Ｃ Ｈ 一 Ｈ ．２ ｍ
０ １ ３ｎ 其 虚 频振 动 主要 是 ８ 原 子按 照 图中箭 头所 示方 向振 动 ， ． ２ ｍ， Ｈ 频率 值为 １３ １ ９ ｍ ４ ． ７ｃ
１ ０１ １ ３ ｃ ｒ． ２ ＠ ６ ．ｏ ｎ
第 ３期
裴
玲， 肖传 晶
丙烯 与 氧原子 反应 机理 的理论 研究
６， ７
反应 势 能面上 的反 应物 、 产物 、 间体络合 物 （ Ｉ 表 示 ） 中 用 Ｍ 和过渡 态 （ ＴＳ标 记 ） 用 的构型 ， 并在 相 同的理论 水平 下计 算 了谐振 频率 （ ｒｑ 和零 点能 （ Ｐ Ｆｅ） Ｚ ＶＥ） 对 于过 渡 态 则 主要 通 过 观察 其 唯 一 虚振 频 率 振 动模 式 ，
和 内反应 坐标 （Ｒ ） Ｉ Ｃ 计算 确认 其所 连接 的反应 物 和产物 ， 验证 各个 反应 的通 道 ， 出相应 的反 应机理 ． 得
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Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｇａｓ ｆｏｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐｅｎｅ
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于１９９８ 年首次报道将纳米金颗粒负载于锐钛矿 ７８２０Ａ 型气相色谱仪［（ＴＣＤ 检测器（Ｐｏｒａｐａｋ Ｑ
后ＴｉＯ，２研上究可人以员采对用Ａ气ｕ相Ｔｉ直这接一环催氧化化体法系催进化行制了备广Ｐ泛Ｏ
柱）和 检测器（ 柱）］； ＦＩＤ
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Ｔａｌａｎｔｅｋ ＴＹ
３８００ 型磁氧分析仪。
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， ， ） ３． Ｓｉｎｏｐｅｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１ Ｃｈｉｎａ
： Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｅｄｉｎｇ ｇａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｅｐｏｘｉ ， ， ， ｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｅｎｅ ｎａｍｅｌｙ ｔｈｅ ｂｉｇ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ Ｎ２ ａｎｄ ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｏ２ ｂｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ， ， （ ） ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ Ｏ２ Ｈ２ ａｎｄ Ｃ３ Ｈ６ ｓａｆｅｔｙ Ｏ２ ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｃｏｎｔｅｎｔ ≤１０％ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｆｏｕｎｄ ａｎｄ
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合成化学， ， （）， ２０１９ ２７ ７ ５２２ － ５２９ ， （）， Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ｓｙｎ． Ｃｈｅｍ． ２０１９ ２７ ７ ５２２ － ５２９
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丙烯直接气相环氧化反应中原料气组成优化的研究
杨 洋１，２，伏劲松１，２，雷 骞１，孙 冰３， 徐 伟３，张小明１，陈洪林１
（ ， ， ， ； １． Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１ Ｃｈｉｎａ ， ， ； ２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９ Ｃｈｉｎａ
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关 键 词：丙烷直接环氧化；原料气组成；稀释气；Ｏ２ 中图分类号：Ｏ６９ 文献标志码：Ａ
环氧丙烷（Ｐｒｏｐｅｎｅ ｏｘｉｄｅ，ＰＯ）是一种极其重 醇和各类非离子表面活性剂等化工产品。在所有 要的有机化工原料，可用以生产聚醚多元醇、丙二 制备环氧丙烷的方法中，氢气／ 氧气共存条件下丙
； 收稿日期：２０１８０３２７ 修订日期：２０１９０６１１ 基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目（２１６０６２５８） 作者简介：杨洋（１９９３ － ），男，汉族，湖北潜江人，硕士研究生，主要从事金催化研究。Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｙａｎｇ６１５＠ ｍａｉｌｓ． ｕｃａｓ． ａｃ． ｃｎ 通信联系人：张小明，研究员，博士生导师，Ｅｍａｉｌ：ＸＭ． Ｚｈａｎｇ＠ ｃｉｏｃ． ａｃ． ｃｎ
ｔｈｅ ｄｉｌｕｅｎｔ ｇａｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｍｏｖｅｄ． Ｂｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｅｘｅｒｔｅｄ ｂｙ Ｏ２ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｈ２ ／ Ｃ３ Ｈ６
， ， ｒａｔｉｏ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｅｅｄｉｎｇ ｇａｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｉ． ｅ． Ｈ２ ／ Ｏ２ ／ Ｃ３ Ｈ６ ＝ ， ６２％ ／ ７％ ／ ３１％ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｕｔｉｌｉｚｅ Ｏ２ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉ
、 、 、 铵， ， ；正硅酸乙酯，分析纯，成都 ＴｉＯ２ＳｉＯ２［２］ ＴｉＭＣＭ３６［３］ ＴｉＭＣＭ４１［２］ Ｔｉ 、 、 以及 。 科隆化学品有限公司；钛酸丁酯， ， ＭＣＭ４８［４］ ＴｉＳＢＡ１５［５］ ＴｉＴＵＤ［６］ ＴＳ１［７ －８］
第７ 期
杨洋等：丙烯直接气相环氧化反应中原料气组成优化的研究
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５２３
烯气相直接环氧化法由于其经济以及环保方面的 动物理吸附仪；ＦＥＩ Ｔｅｃｎａｉ Ｇ２ Ｆ２０ 型透射电子显
优势，引起了研究者们的广泛关注。自Ｈａｒｕｔａ［１］ 微镜；Ａｇｉｌｅｎｔ７２０ 型原子吸收光谱仪；Ａｇｉｌｅｎｔ
（１． 中国科学院成都有机化学研究所，四川成都 ６１００４１；２． 中国科学院大学，北京 １０００４９； ３． 中国石化化工股份有限公司青岛安全工程研究院，山东青岛 ２６６０７１）
摘释气要条：针件对下丙Ｏ烯２ 、直Ｈ２接和环Ｃ氧３ Ｈ化６ 混过合程气中体原的料爆气炸组限成数存据在，的得问出题Ｏ２，体即积大含量量稀的释安气全以范及围Ｏ（２ 无≤１法０％完）全，转移化除，了通稀过释计气算；无通稀过