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第1章 绪论 1

1.1 高硫石油焦有效利用已成为劣质原油加工产业链中一个重要课题 1

1.1.1 石油焦基本性质 2

1.1.2 石油焦分类和燃烧性能 5

1.1.3 和气化工艺有密切关系的一些石油焦性质 6

1.1.4 高硫石油焦市场供应及定价机制 7

1.2 新世纪炼油厂氢经济 12

1.2.1 炼油厂氢消耗 13

1.2.2 炼油厂氢资源及其优化配置 14

1.2.3 常规制氢及制氢原料优化 14

1.3 炼油厂高硫石油焦气化制氢工艺（CTH）的开发 15

1.3.1 高硫石油焦气化制氢工艺 15

1.3.2 开发高硫石油焦制氢工艺具有成熟的技术基础 16

1.3.3 石油焦气化制氢的几个关键问题 18

1.3.4 石油焦气化主要技术经济指标 21

1.3.5 国内案例介绍 21

1.3.6 炼油厂发展石油焦气化制氢（CTH）路线和发展汽电联产（IGCC）路线的简要比较 24

1.4 高硫石油焦气化工艺的发展前景 27

1.4.1 新一代炼化一体化的石化企业中发展高硫石油焦气化工艺的重要作用 27

1.4.2 高硫石油焦气化工艺下游产品多联产方案 28

1.5 小结 33

参考文献 34

第2章 石油焦气化的物理化学基础 36

2.1 石油焦的物理化学特性及分类 36

2.1.1 物理化学特性 36

2.1.2 石油焦的分类 38

2.2 石油焦物化特性对气化过程的影响 38

2.3 石油焦的气化反应特性 39

2.3.1 石油焦的热解 39

2.3.2 石油焦气化动力学 47

2.4 改善石油焦气化反应活性的技术手段 49

2.4.1 碱金属对石油焦气化反应活性的影响 49

2.4.2 生物质对石油焦气化反应活性的影响 57

2.4.3 草木灰对石油焦气化反应活性的影响 60

2.4.4 石油焦与褐煤共气化 65

2.4.5 石油焦与液化残渣共气化 73

参考文献 78

第3章 石油焦成浆特性 82

3.1 石油焦的成浆性及其影响因素 82

3.1.1 石油焦性质对成浆性的影响 82

3.1.2 成浆浓度经验公式 83

3.1.3 浆体性能测试方法 83

3.2 石油焦成浆浓度研究 84

3.3 褐煤成浆浓度研究 85

3.4 石油焦和褐煤成浆机理分析 86

3.4.1 表面基团对成浆性能的影响 87

3.4.2 孔隙结构对成浆性能的影响 88

3.4.3 矿物质组成对成浆性能的影响 90

3.5 分散剂对水煤／焦浆黏度的影响 91

3.5.1 各类分散剂的降黏机理 91

3.5.2 分散剂以及褐煤中腐植酸的析出对浆体黏度的影响 92

3.5.3 分散剂用量对水煤／焦浆黏度的影响 93

3.6 粒度分布对水煤／焦浆黏度的影响 94

3.6.1 湿磨得到的水煤/焦浆的黏度随粒度分布的变化规律 94

3.6.2 混配得到的水煤／焦浆的黏度随粒度分布的变化规律 98

3.7 水煤／焦浆的流变性 99

3.7.1 水煤／焦浆的流变性特征 99

3.7.2 固体浓度对流变性的影响 100

3.7.3 粒度分布对流变性的影响 101

3.7.4 稳定剂对流变性的影响 102

3.8 水煤／焦浆的稳定性 102

3.8.1 褐煤水煤浆的稳定性 102

3.8.2 水焦浆的稳定性 103

3.9 石油焦与褐煤的共成浆性研究 105

3.9.1 原料与实验方法 105

3.9.2 水煤焦浆分散剂的选择 105

3.9.3 石油焦与褐煤共成浆的成浆浓度特性 106

3.9.4 水煤焦浆的流变性 108

3.9.5 水煤焦浆的稳定性 108

3.9.6 褐煤水煤浆、水焦浆和水煤焦浆的SEM分析 108

参考文献 110

第4章 石油焦气化工艺选择及系统集成 111

4.1 适合石油焦气化的技术 111

4.1.1 气化技术的发展 111

4.1.2 固定床与流化床用于石油焦气化的局限性 114

4.1.3 石油焦气流床气化技术 114

4.2 气流床气化炉内流动与反应过程分析 118

4.2.1 流动与反应过程耦合分析 118

4.2.2 气流床气化炉数学模拟方法 124

4.2.3 石油焦浆气流床气化炉热力学平衡模拟与分析 127

4.3 石油焦浆气流床气化过程的系统集成 129

4.3.1 气流床气化的基本流程 129

4.3.2 气流床气化过程的系统集成 130

4.3.3 多喷嘴对置式石油焦浆气流床气化系统集成 141

4.4 多喷嘴对置式石油焦浆气流床气化工艺过程设计 144

4.4.1 设计基础 144

4.4.2 气化界区框图 145

4.4.3 主要工艺数据 145

4.4.4 主要设备列表 154

4.4.5 仪表与控制 156

参考文献 156

第五章 高硫石油焦制氢（CTH）工程研究 160

5.1 概述 160

5.2 高硫石油焦制氢总工艺流程 160

5.2.1 总工艺流程 160

5.2.2 总工艺流程说明 160

5.3 工艺技术方案选择 161

5.3.1 空气分离 161

5.3.2 气化技术 161

5.3.3 变换工艺 165

5.3.4 酸性气体脱除技术 166

5.3.5 氢气提纯工艺 173

5.3.6 硫回收技术 176

5.4 案例及技术经济分析 177

5.4.1 案例介绍 177

5.4.2 系统配置及消耗定额 177

5.4.3 氢气成本 178

5.4.4 主要技术经济指标 178

5.4.5 结论 180