煤化工设计基础PDF电子书下载

1煤化工项目设计 1

1.1煤化工项目设计的范畴 1

1.1.1煤焦化的设计 1

1.1.2煤气化装置的设计 2

1.1.3煤气净化的设计 3

1.1.4合成化学品的设计 3

1.1.5其他内容设计 4

1.2煤化工项目的设计程序及内容 5

1.2.1项目建议书 5

1.2.2可行性研究报告 7

1.2.3初步（基础工程）设计 14

1.2.4总体设计 23

1.2.5详细设计 24

1.2.6各专业条件 30

参考文献 41

2煤化工项目与煤质的关系 43

2.1评价煤质的主要指标 43

2.1.1煤的工业分析 43

2.1.2煤的元素分析 47

2.1.3煤的发热量 50

2.1.4煤中镜质组反射率 51

2.1.5煤的透光率 52

2.1.6煤的自由膨胀序数 52

2.1.7煤的黏结指数 52

2.1.8煤的胶质层指数 53

2.1.9煤的奥亚膨胀度 53

2.2中国煤的分类及各煤阶特性 54

2.2.1中国煤炭分类 54

2.2.2各煤阶煤的基本特性 55

2.3煤化工项目相关的煤加工性质 57

2.3.1煤的机械强度 57

2.3.2煤的反应性 58

2.3.3煤的热稳定性 59

2.3.4煤的灰熔融温度 60

2.3.5煤灰高温黏度特性 60

2.3.6煤的铝甑低温干馏 61

2.4煤质分析指标的不同基准 61

2.4.1煤质分析指标基准的表示方法 61

2.4.2煤质分析指标基准间的换算关系 62

2.5煤的焦化项目对煤质的要求 63

2.5.1煤质选择对于煤焦化过程的重要意义 63

2.5.2常用炼焦用煤指标及对焦炭质量的影响 64

2.5.3不同炼焦工艺对煤质的要求和典型煤种 66

2.6煤的气化项目对煤质的要求 69

2.6.1煤质选择对于煤气化过程的重要意义 69

2.6.2常用气化用煤指标及对气化过程的影响 69

2.6.3各类煤气化工艺对煤质的特殊要求及典型煤种 71

2.7煤直接液化技术对煤质的要求 76

2.7.1煤质特性对煤直接液化的影响 76

2.7.2适宜煤直接液化的煤种 78

参考文献 79

3煤焦化设计 81

3.1煤焦化产业概况 81

3.1.1炼焦技术的进展 81

3.1.2炼焦副产品加工技术进展 82

3.1.3节能减排与环保 84

3.2煤焦化工厂设计基础资料 85

3.2.1煤焦化工厂设计涉及的主要工段 85

3.2.2煤焦化工厂设计所需的基础资料 86

3.3焦化厂设计的方案选择 88

3.3.1炼焦配煤工艺方案的选择 88

3.3.2原料煤的预处理工艺方案的选择 89

3.3.3炼焦工艺方案的选择 90

3.3.4熄焦工艺的选择 95

3.3.5化产回收工艺的选择 100

3.4煤焦化工厂设计的基本内容 102

3.4.1煤焦化工厂的总图设计 102

3.4.2焦炉设计的基本内容 104

3.4.3化产回收设计的基本内容 128

3.4.4焦化厂公用工程的设计 165

3.4.5焦化厂消防安全设施环境保护的设计 167

参考文献 170

4煤气化装置的设计 172

4.1煤气化技术简介 172

4.1.1固定（移动）床煤气化技术 173

4.1.2流化床煤气化技术 177

4.1.3水煤浆气化技术 180

4.1.4干粉煤气化技术 184

4.2煤气化技术的选择 188

4.2.1煤的性质对煤气化技术的影响 188

4.2.2不同的产品与气化技术的选择 189

4.2.3地域因素对于煤气化技术的选择影响 189

4.3煤气化设计基本内容 190

4.3.1设计基础条件 190

4.3.2工艺计算 190

4.4煤气化设计举例——水煤浆煤气化装置的设计介绍 191

4.4.1煤气化反应过程描述 191

4.4.2设计计算举例 192

4.4.3文丘里洗涤器的设计计算 197

4.5煤气化装置主要设备 200

4.5.1气化炉 200

4.5.2洗涤塔 200

4.5.3煤浆泵 200

4.5.4水煤浆气化装置布置注意事项 200

4.5.5水煤浆管道安装注意事项 202

4.6安全备忘录 203

4.6.1纯氧的危险及防护 203

4.6.2煤气的危险和防护 203

4.6.3其他危险及防范 203

参考文献 204

5煤气净化技术 206

5.1脱硫工艺 206

5.1.1湿法脱硫 207

5.1.2干法脱硫 211

5.2脱碳方法介绍 213

5.2.1甲基二乙醇胺法（MDEA） 213

5.2.2聚乙二醇二甲醚法（国内称NHD法） 214

5.2.3低温甲醇洗法（Rectisol） 219

5.3合成气的精制 223

5.3.1甲烷化法 223

5.3.2甲醇化法 224

5.3.3液氮洗法 224

5.3.4变压吸附法 224

5.4净化方法的选择 225

5.4.1脱硫方法选择 225

5.4.2脱碳方法选择 226

5.4.3低温甲醇洗法与NHD法的比较 226

5.5设计基本内容 230

5.5.1确定设计基础 230

5.5.2物料衡算的分类及步骤 231

5.5.3能量衡算的方法及步骤 232

5.6低温甲醇洗设计举例 233

5.6.1工艺设计 233

5.6.2设备选择 235

5.6.3装置布置 235

5.6.4管道设计 237

5.6.5注意事项 238

5.7栲胶脱硫设计举例 240

5.7.1工艺设计 240

5.7.2工艺计算 243

5.7.3主要设备选择 249

5.7.4装置布置 249

5.8环保、消防、安全设计 249

5.8.1环保 249

5.8.2消防 250

5.8.3安全 251

参考文献 251

6煤制化学品的设计 253

6.1煤制化学品概述 253

6.2甲醇生产技术 254

6.2.1甲醇合成技术的应用 255

6.2.2甲醇合成工艺的确定 260

6.2.3工艺设计 260

6.2.4甲醇合成的工艺计算 264

6.2.5甲醇合成反应器工艺设计 280

6.2.6甲醇合成装置的整体布置原则 282

6.2.7甲醇生产安全备忘录 283

6.3二甲醚合成技术 285

6.3.1二甲醚合成技术综述 285

6.3.2二甲醚合成工艺设计说明 288

6.3.3原材料、动力消耗定额 291

6.3.4三废排放量 291

6.3.5二甲醚合成工艺物料及热量平衡计算 291

6.3.6主要设备选型及选材 300

6.3.7二甲醚生产安全备忘录 301

6.3.8设备布置 302

6.3.9二甲醚合成工艺的改进设想及反应热的利用 302

6.4煤制其他化学品的技术简介 304

6.4.1煤的液化 304

6.4.2甲醇制烯烃技术 311

6.4.3甲醇制汽油技术 315

6.4.4煤制天然气技术 316

参考文献 319

7煤化工过程的节能减排 321

7.1中国能源及节能减排现状 321

7.1.1能源生产、消费及结构分析 321

7.1.2“十一五”节能减排落实情况及“十二五”节能减排规划 322

7.2国家关于节能减排的政策导向及相关法规 323

7.2.1《促进产业结构调整暂行规定》（国发【2005】40号） 323

7.2.2《产业结构调整指导目录》（发展改革委令【2011】第9号，2011年本） 323

7.2.3《国家重点节能技术推广目录》（发改委令【2010）第33号，第三批） 323

7.2.4《中国节能技术政策大纲》（【2006】版） 324

7.2.5《“十二五”节能减排综合性工作方案》（国发【2011】26号） 324

7.2.6《中华人民共和国节约能源法》（【2007】修订版） 324

7.2.7《节能减排统计监测及考核实施方案和办法》（国发【2007】36号） 324

7.2.8《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》（【2010】版） 325

7.2.9《节能技术改造财政奖励资金管理办法》（财建【2011】367号） 325

7.2.10《化工企业能源审计规范》、《石化企业能源审计规范》 325

7.3煤化工能耗现状及能源转化效率分析 325

7.3.1合成氨、炼焦与焦化、电石行业能耗现状及节能减排潜力分析 325

7.3.2现代煤化工不同工艺技术能量转化率分析 327

7.4煤化工产业CO2减排及治理 329

7.4.1中国的CO2减排任重而道远 329

7.4.2各种煤化工工艺CO2排放比较 330

7.4.3 CO2减排及治理 333

7.5焦化及氮肥（甲醇）行业节能减排技术及应用 334

7.5.1焦化行业 334

7.5.2氮肥（甲醇）行业 338

7.6煤化工设计工作与节能减排 343

7.6.1做好《可行性研究报告》“节能减排篇（章）”的编制 343

7.6.2设计工作中应同时考虑单项技术能耗最低，整体系统能量最优 344

7.6.3设计工作应从总体、全局出发，综合考虑各种节能措施 344

7.6.4针对“单个企业”、“化工园区”的各自特点，做好相应的节能减排设计 344

7.7煤化工废水“零排放”技术进展及工程应用 345

7.7.1焦化行业废水零排放 345

7.7.2氮肥行业废（污）水零排放 351

7.7.3现代煤化工与废水零排放 357

参考文献 362

附录 364

1二氧化碳、水蒸气的辐射传热系数 364

2蓄热室传热系数计算图 366