煤化工技術

第一篇 煤的性質、加工和利用 1
第1章 煤炭資源及其組成和性質 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世界煤炭消費市場 2
1.1.3世界煤炭需求預測 3
1.2中國煤炭資源 3
1.2.1中國煤炭資源分布 3
1.2.2中國煤炭消費概況和消費結構 5
1.2.3中國煤炭需求預測 6
1.3煤的組成和性質 7
1.3.1煤的組成 7
1.3.2煤的物理性質 10
1.3.3煤的化學性質 15
1.3.4煤的工藝性質 16
1.4煤炭分類 18
1.4.1煤炭分類方法 18
1.4.2中國煤炭分類 18
1.5原煤評價 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主要評價指標 23
第2章 煤的洗選與儲運 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 煤的儲運 33
2.2.1 煤的運輸 33
2.2.2 煤的接卸 35
2.2.3 煤的儲存 36
第3章 煤的預處理 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 44
3.2.1型煤制備機理 44
3.2.3型煤生產(chǎn)工藝 45
3.2.4主要型煤生產(chǎn)設備 47
3.3水煤漿制備 48
3.3.1水煤漿制備機理 48
3.3.2水煤漿生產(chǎn)工藝 51
3.3.3水煤漿生產(chǎn)及輸送的主要設備 54
3.4煤的預干燥 57
3.4.1煤的干燥機理 57
3.4.2煤的預干燥工藝 57
3.4.3主要設備 60
3.5干煤粉制備 62
3.5.1干粉煤制備機理 62
3.5.2干粉煤生產(chǎn)工藝 63
3.5.3干粉煤生產(chǎn)的主要設備 63
3.6配煤技術 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 77
5.1.1概述 77
5.1.2煤的熱解動力學 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 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 90
5.2.5煉焦設備 91
第6章 煉焦化學產(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 焦爐煤氣及其利用 96
6.2.1 焦爐煤氣的冷卻及分離 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)品的性質及用途 102
6.3.3 煤焦油的儲運、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 110
第7章 煤炭氣化的物理化學過程 110
7.1煤氣化過程動力學 110
7.1.1煤的熱解 110
7.1.2煤氣化過程中的燃燒反應 111
7.1.3煤焦的氣化反應 114
7.3氣化過程中的平衡與熱效應 116
7.2.1煤氣化過程的反應 116
7.2.2氣化過程的熱力學平衡 119
7.2.3氣化熱力學平衡計算 123
第8章 典型煤氣化技術 130
8.1煤氣化技術及其分類 130
8.1.1按年代分類 130
8.1.2按流動狀態(tài)分類 133
8.2固定床氣化技術 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 149
8.3.1高溫溫克勒（HTW）煤氣化技術 149
8.3.3 U-gas氣化技術 153
8.3.4 ICC灰熔聚流化床煤氣化技術 157
8.3.5Trig煤氣化技術 161
8.4水煤漿氣化技術 167
8.4.1GE水煤漿氣化技術 168
8.4.2新型多噴嘴水煤漿氣化技術 181
8.4.3清華爐煤氣化技術 191
8.4.4 E-gas氣化技術 198
8.5粉煤氣化技術 204
8.5.1概述 204
8.5.2 SHELL氣化技術 210
8.5.3GSP氣化技術 222
8.5.4 SE-東方爐氣化技術 229
8.5.5兩段爐氣化技術 237
8.5.6航天爐氣化技術 242
8.6典型煤氣化技術分析對比 246
8.6.1技術特點分析 247
8.6.2煤種適應性分析 252
8.6.3環(huán)保分析（三廢治理和節(jié)水） 254
8.6.4投資與技術經(jīng)濟分析 255
第9章 煤氣化技術研究及發(fā)展趨勢 259
9.1煤氣化技術研究 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煤的化學環(huán)氣化 263
9.2煤氣化技術發(fā)展趨勢 264
9.2.1煤氣化技術發(fā)展面臨的主要問題 264
9.2.2煤氣化技術的發(fā)展趨勢 265
9.3中國石化煤氣化技術的應用與研發(fā) 267
9.3.1中國石化煤氣化裝置應用情況 267
9.3.2中國石化煤氣化技術的開發(fā)與應用 268
9.3.3中國石化在煤氣化方面的優(yōu)勢 270
第四篇 煤氣化配套單元技術 272
第10章 空氣分離技術 272
10.1 概述 272
10.2 空氣分離技術原理 272
10.2.1 空氣的組成及性質 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備 274
10.3.1 工藝流程 274
10.3.2 主要設備 277
10.3.3 裝置能耗分析 282
10.4 空分技術國內(nèi)外現(xiàn)狀 283
10.5 空分技術發(fā)展趨勢 285
10.5.1 空分裝置規(guī)模大型化 285
10.5.2 空分單元設備的節(jié)能降耗 285
10.5.3 裝置自動化水平不斷提高 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 287
11.1概述 287
11.2 CO變換反應的物理化學基礎 287
11.2.1 CO變換反應的過程及特點 287
11.2.2 CO變換過程的副反應 288
11.2.3 CO變換反應的熱效應 288
11.2.4 CO變換反應的化學平衡 289
11.2.5 CO變換反應的動力學 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及應用 297
11.4 變換工藝技術 299
11.4.1 變換工藝技術分類 299
11.4.2 變換工藝技術及流程 300
11.5 新型耐硫變換工藝的在煤氣化技術中的應用 313
11.5.1 國內(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[12] 313
11.5.3 新型耐硫變換工藝在煤氣化技術中的應用 314
11.6變換系統(tǒng)的熱能回收 316
11.7 CO變換的主要設備 316
11.7.1變換爐的型式 316
11.7.2變換爐的設備結構 319
11.7.3變換系統(tǒng)的材料 320
11.8 CO變換技術發(fā)展趨勢 321
第12章 酸性氣脫除技術 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 工藝技術特點及主要指標 331
12.2.4 主要設備 332
12.3 NHD凈化技術 333
12.3.1 基本原理 333
12.3.2 典型工藝流程 334
12.3.3 工藝技術特點及主要指標 335
12.3.4 主要設備 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 工藝技術特點及主要指標 342
12.4.4 主要設備 344
12.5 干法脫硫技術 344
12.5.1 主要方法 345
12.5.2 工藝技術特點 347
12.5.3 干法脫硫的主要設備 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 技術對比 354
12.7.1 各類酸性氣體脫除工藝的比較 354
12.7.2 酸性氣體脫除技術方案選擇 355
第13章 合成氣精制技術 358
13.1概述 358
13.2甲烷化精制技術 358
13.2.1中溫甲烷化技術 359
13.2.2低溫甲烷化技術 364
13.2.3技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 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主要設備 371
13.3.4技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 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工藝技術關鍵 375
13.4.4技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 377
第14章 硫回收技術 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 工藝技術特點及主要指標 381
14.2.4 主要設備 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 工藝技術特點 390
14.4.4 關鍵設備 391
14.4.5 催化劑 391
14.4.6 技術指標與工業(yè)應用 391
14.5 濕式氧化法 392
14.5.1 基本原理 393