煤化工技術(shù)

第一篇 煤的性質(zhì)、加工和利用 1
第1章 煤炭資源及其組成和性質(zhì) 1
1.1世界煤炭資源 1
1.1.1世界煤炭資源分布 1
1.1.2世界煤炭消費(fèi)市場(chǎng) 2
1.1.3世界煤炭需求預(yù)測(cè) 3
1.2中國(guó)煤炭資源 3
1.2.1中國(guó)煤炭資源分布 3
1.2.2中國(guó)煤炭消費(fèi)概況和消費(fèi)結(jié)構(gòu) 5
1.2.3中國(guó)煤炭需求預(yù)測(cè) 6
1.3煤的組成和性質(zhì) 7
1.3.1煤的組成 7
1.3.2煤的物理性質(zhì) 10
1.3.3煤的化學(xué)性質(zhì) 15
1.3.4煤的工藝性質(zhì) 16
1.4煤炭分類 18
1.4.1煤炭分類方法 18
1.4.2中國(guó)煤炭分類 18
1.5原煤評(píng)價(jià) 20
1.5.1煤樣的采集及煤樣制備[11] 21
1.5.2煤樣分析 22
1.5.3主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 23
第2章 煤的洗選與儲(chǔ)運(yùn) 26
2.1 煤的洗選 26
2.1.1 煤的可選性 26
2.1.2 選煤方法 27
2.1.3 選煤后處理 32
2.2 煤的儲(chǔ)運(yùn) 33
2.2.1 煤的運(yùn)輸 33
2.2.2 煤的接卸 35
2.2.3 煤的儲(chǔ)存 36
第3章 煤的預(yù)處理 41
3.1煤的破碎與篩分 41
3.1.1煤的破碎 41
3.1.2煤的篩分 43
3.2型煤技術(shù) 44
3.2.1型煤制備機(jī)理 44
3.2.3型煤生產(chǎn)工藝 45
3.2.4主要型煤生產(chǎn)設(shè)備 47
3.3水煤漿制備 48
3.3.1水煤漿制備機(jī)理 48
3.3.2水煤漿生產(chǎn)工藝 51
3.3.3水煤漿生產(chǎn)及輸送的主要設(shè)備 54
3.4煤的預(yù)干燥 57
3.4.1煤的干燥機(jī)理 57
3.4.2煤的預(yù)干燥工藝 57
3.4.3主要設(shè)備 60
3.5干煤粉制備 62
3.5.1干粉煤制備機(jī)理 62
3.5.2干粉煤生產(chǎn)工藝 63
3.5.3干粉煤生產(chǎn)的主要設(shè)備 63
3.6配煤技術(shù) 65
3.6.1配煤原理 66
3.6.2配煤工藝 66
3.6.3 配煤要求 68
第4章 煤的利用及煤化工產(chǎn)業(yè)鏈 71
4.1 煤的利用 71
4.1.1 燃煤發(fā)電 71
4.1.2 民用煤 71
4.1.3 煤化工 72
4.2 煤化工產(chǎn)業(yè)鏈 74
4.2.1 傳統(tǒng)煤化工 74
4.2.2 新型煤化工 75
第二篇 煤的熱解和焦化 77
第5章 煤的焦化 77
5.1煤的熱解技術(shù) 77
5.1.1概述 77
5.1.2煤的熱解動(dòng)力學(xué) 78
5.1.3煤的熱解方法 79
5.1.4熱解產(chǎn)物及其利用 82
5.2煤的焦化技術(shù) 84
5.2.1概述 84
5.2.2焦炭 86
5.2.3煉焦用煤及其成焦理論 88
5.2.4煉焦技術(shù) 90
5.2.5煉焦設(shè)備 91
第6章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制 95
6.1 概述 95
6.1.1 產(chǎn)品組成 95
6.1.2 產(chǎn)品回收與加工方法 95
6.2 焦?fàn)t煤氣及其利用 96
6.2.1 焦?fàn)t煤氣的冷卻及分離 96
6.2.2 氨的回收 97
6.2.3 粗苯回收 98
6.2.4 酚回收 100
6.3 焦油及其深加工 101
6.3.1 概述 101
6.3.2 主要產(chǎn)品的性質(zhì)及用途 102
6.3.3 煤焦油的儲(chǔ)運(yùn)、脫渣、脫水、脫鹽 105
6.3.4 焦油蒸餾 107
6.3.5 焦油產(chǎn)品加工 107
第三篇 煤氣化技術(shù) 110
第7章 煤炭氣化的物理化學(xué)過程 110
7.1煤氣化過程動(dòng)力學(xué) 110
7.1.1煤的熱解 110
7.1.2煤氣化過程中的燃燒反應(yīng) 111
7.1.3煤焦的氣化反應(yīng) 114
7.3氣化過程中的平衡與熱效應(yīng) 116
7.2.1煤氣化過程的反應(yīng) 116
7.2.2氣化過程的熱力學(xué)平衡 119
7.2.3氣化熱力學(xué)平衡計(jì)算 123
第8章 典型煤氣化技術(shù) 130
8.1煤氣化技術(shù)及其分類 130
8.1.1按年代分類 130
8.1.2按流動(dòng)狀態(tài)分類 133
8.2固定床氣化技術(shù) 135
8.2.1魯奇加壓氣化 136
8.2.2BGL氣化爐 143
8.3流化床氣化技術(shù) 149
8.3.1高溫溫克勒（HTW）煤氣化技術(shù) 149
8.3.3 U-gas氣化技術(shù) 153
8.3.4 ICC灰熔聚流化床煤氣化技術(shù) 157
8.3.5Trig煤氣化技術(shù) 161
8.4水煤漿氣化技術(shù) 167
8.4.1GE水煤漿氣化技術(shù) 168
8.4.2新型多噴嘴水煤漿氣化技術(shù) 181
8.4.3清華爐煤氣化技術(shù) 191
8.4.4 E-gas氣化技術(shù) 198
8.5粉煤氣化技術(shù) 204
8.5.1概述 204
8.5.2 SHELL氣化技術(shù) 210
8.5.3GSP氣化技術(shù) 222
8.5.4 SE-東方爐氣化技術(shù) 229
8.5.5兩段爐氣化技術(shù) 237
8.5.6航天爐氣化技術(shù) 242
8.6典型煤氣化技術(shù)分析對(duì)比 246
8.6.1技術(shù)特點(diǎn)分析 247
8.6.2煤種適應(yīng)性分析 252
8.6.3環(huán)保分析（三廢治理和節(jié)水） 254
8.6.4投資與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 255
第9章 煤氣化技術(shù)研究及發(fā)展趨勢(shì) 259
9.1煤氣化技術(shù)研究 259
9.1.1煤的催化氣化 259
9.1.2煤的加氫氣化 259
9.1.3煤的地下氣化 260
9.1.4煤的太陽(yáng)能氣化 261
9.1.5煤的等離子體氣化 261
9.1.6煤的核能余熱氣化 262
9.1.7煤的超臨界氣化 262
9.1.8煤的化學(xué)環(huán)氣化 263
9.2煤氣化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 264
9.2.1煤氣化技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題 264
9.2.2煤氣化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 265
9.3中國(guó)石化煤氣化技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā) 267
9.3.1中國(guó)石化煤氣化裝置應(yīng)用情況 267
9.3.2中國(guó)石化煤氣化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用 268
9.3.3中國(guó)石化在煤氣化方面的優(yōu)勢(shì) 270
第四篇 煤氣化配套單元技術(shù) 272
第10章 空氣分離技術(shù) 272
10.1 概述 272
10.2 空氣分離技術(shù)原理 272
10.2.1 空氣的組成及性質(zhì) 272
10.2.2 空氣分離的方法 273
10.3 深冷分離工藝流程及主要設(shè)備 274
10.3.1 工藝流程 274
10.3.2 主要設(shè)備 277
10.3.3 裝置能耗分析 282
10.4 空分技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 283
10.5 空分技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 285
10.5.1 空分裝置規(guī)模大型化 285
10.5.2 空分單元設(shè)備的節(jié)能降耗 285
10.5.3 裝置自動(dòng)化水平不斷提高 285
10.5.4 空分裝置多元化發(fā)展 286
第11章 一氧化碳變換技術(shù) 287
11.1概述 287
11.2 CO變換反應(yīng)的物理化學(xué)基礎(chǔ) 287
11.2.1 CO變換反應(yīng)的過程及特點(diǎn) 287
11.2.2 CO變換過程的副反應(yīng) 288
11.2.3 CO變換反應(yīng)的熱效應(yīng) 288
11.2.4 CO變換反應(yīng)的化學(xué)平衡 289
11.2.5 CO變換反應(yīng)的動(dòng)力學(xué) 294
11.3變換催化劑 295
11.3.1變換催化劑分類 295
11.3.2各類變換催化劑的特點(diǎn)及應(yīng)用 297
11.4 變換工藝技術(shù) 299
11.4.1 變換工藝技術(shù)分類 299
11.4.2 變換工藝技術(shù)及流程 300
11.5 新型耐硫變換工藝的在煤氣化技術(shù)中的應(yīng)用 313
11.5.1 國(guó)內(nèi)常用的幾種氣化工藝 313
11.5.2 不同煤氣化工藝產(chǎn)出粗煤氣的特點(diǎn)[12] 313
11.5.3 新型耐硫變換工藝在煤氣化技術(shù)中的應(yīng)用 314
11.6變換系統(tǒng)的熱能回收 316
11.7 CO變換的主要設(shè)備 316
11.7.1變換爐的型式 316
11.7.2變換爐的設(shè)備結(jié)構(gòu) 319
11.7.3變換系統(tǒng)的材料 320
11.8 CO變換技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 321
第12章 酸性氣脫除技術(shù) 324
12.1 概述 324
12.2 低溫甲醇洗 326
12.2.1 基本原理 326
12.2.2 工藝流程 327
12.2.3 工藝技術(shù)特點(diǎn)及主要指標(biāo) 331
12.2.4 主要設(shè)備 332
12.3 NHD凈化技術(shù) 333
12.3.1 基本原理 333
12.3.2 典型工藝流程 334
12.3.3 工藝技術(shù)特點(diǎn)及主要指標(biāo) 335
12.3.4 主要設(shè)備 337
12.4 MDEA法 338
12.4.1 基本原理 338
12.4.2 工藝流程 339
12.4.3 工藝技術(shù)特點(diǎn)及主要指標(biāo) 342
12.4.4 主要設(shè)備 344
12.5 干法脫硫技術(shù) 344
12.5.1 主要方法 345
12.5.2 工藝技術(shù)特點(diǎn) 347
12.5.3 干法脫硫的主要設(shè)備 347
12.6 其他酸性氣脫除方法 348
12.6.1 熱鉀堿法 348
12.6.2 生物脫硫法 350
12.6.3 膜分離法 352
12.6.4 變壓吸附法 352
12.7 技術(shù)對(duì)比 354
12.7.1 各類酸性氣體脫除工藝的比較 354
12.7.2 酸性氣體脫除技術(shù)方案選擇 355
第13章 合成氣精制技術(shù) 358
13.1概述 358
13.2甲烷化精制技術(shù) 358
13.2.1中溫甲烷化技術(shù) 359
13.2.2低溫甲烷化技術(shù) 364
13.2.3技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 365
13.3深冷分離 366
13.3.1工藝原理 366
13.3.2工藝流程 367
13.3.3主要設(shè)備 371
13.3.4技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 372
13.4變壓吸附 372
13.4.1工藝原理 373
13.4.2工藝流程 374
13.4.3工藝技術(shù)關(guān)鍵 375
13.4.4技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 377
第14章 硫回收技術(shù) 379
14.1 概述 379
14.2 克勞斯（CLAUS） 379
14.2.1 基本原理 379
14.2.2 工藝流程 380
14.2.3 工藝技術(shù)特點(diǎn)及主要指標(biāo) 381
14.2.4 主要設(shè)備 382
14.2.5 硫磺回收催化劑 384
14.3 硫回收尾氣處理 384
14.3.1 基本原理 384
14.3.2 工藝流程 385
14.3.3 主要設(shè)備 387
14.3.4 克勞斯尾氣加氫催化劑 388
14.4 濕法制酸工藝（WSA） 389
14.4.1 基本原理 389
14.4.2 工藝流程 389
14.4.3 工藝技術(shù)特點(diǎn) 390
14.4.4 關(guān)鍵設(shè)備 391
14.4.5 催化劑 391
14.4.6 技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)應(yīng)用 391
14.5 濕式氧化法 392
14.5.1 基本原理 393