煤化工概论PDF电子书下载

第1章 能源转化概论 2

1.1能源的转化和利用 2

1.1.1能源的分类 2

1.1.2能源的转换和转换效率 4

1.1.3化石燃料资源和利用 9

1.1.4化石能源的生产和消费 13

1.2煤炭在工业中的应用 15

1.3煤化工与煤转化利用技术 17

1.3.1燃烧和发电 17

1.3.2焦化（coking） 19

1.3.3煤的气化（gasification） 20

1.3.4煤间接液化 22

1.3.5煤直接液化 23

1.3.6煤基一碳化工 23

1.3.7煤转化利用集成技术 25

1.4洁净煤技术及其范畴 27

参考文献 28

第2章 煤的物理和化学性质 31

2.1煤的基本化学特征 31

2.1.1煤的物理性质 31

2.1.2元素组成 32

2.1.3工业分析 35

2.1.4煤的岩相学特征 39

2.1.5煤阶 41

2.2煤种的分类指标 42

2.2.1自由膨胀序数 42

2.2.2烟煤黏结指数GR.I.（罗加指数） 43

2.2.3胶质层厚度 44

2.2.4奥亚膨胀度 45

2.2.5透光率 45

2.2.6发热量 45

2.3煤的分类 47

2.3.1硬煤国际分类 47

2.3.2我国煤的分类 48

2.4影响煤转化的特性 50

2.4.1反应活性 50

2.4.2热稳定性 51

2.4.3机械强度 52

2.4.4结渣性 53

2.4.5熔融性和灰黏度 53

2.5煤的特性对转化的适应性 54

2.5.1炼焦用煤 55

2.5.2气化用煤 55

2.5.3炼油用煤 55

2.5.4燃料用煤 55

参考文献 56

第3章 煤的热分解 57

3.1煤热解的化学基础 57

3.1.1热解理论 58

3.1.2煤在热解过程中的化学反应 59

3.1.3煤热解动力学 61

3.1.4煤热解产物 64

3.2影响煤热解的因素 64

3.2.1煤化程度的影响 64

3.2.2煤粒径的影响 65

3.2.3传热的影响 66

3.3热解过程中表面结构的变化 66

3.4煤热分解的工业应用：焦炭的生产 67

3.4.1炼焦用煤的性质指标要求 67

3.4.2炼焦过程 68

3.4.3焦化技术的改进和发展方向 72

3.4.4焦化新技术 74

3.5煤焦油的生产和深加工 79

3.5.1煤焦油中蒸馏馏分的分割 80

3.5.2焦油蒸馏工艺 80

3.5.3煤焦油加工发展方向 86

3.6焦炉煤气的生产与利用 87

3.6.1焦炉煤气的加工利用 87

3.6.2焦炉煤气的利用现状 88

3.6.3焦炉煤气利用途径 88

3.6.4粗苯精制 91

参考文献 92

第4章 煤与氢的反应——加氢过程 94

4.1煤与氢的反应 94

4.2煤加氢过程的化学原理 95

4.2.1实质 95

4.2.2加氢的反应条件 96

4.2.3加氢催化剂 96

4.3煤直接液化 97

4.3.1液化的基本原理 97

4.3.2液化反应过程 98

4.3.3煤质与煤的液化特性 100

4.3.4液化过程中溶剂和溶剂的作用 102

4.3.5催化剂 104

4.3.6煤炭加氢液化工艺 105

4.4煤的加氢热解和气化制备高热值煤气 113

4.5煤化工中的液相气相加氢处理 115

4.5.1液化油的提质加工 116

4.5.2煤焦油加氢 117

4.5.3焦化粗苯加氢 117

参考文献 120

第5章 煤与氧气的反应——煤燃烧 121

5.1化学基础 121

5.1.1物料燃烧过程的概述 123

5.1.2煤燃烧过程的反应和动力学 123

5.2燃烧方法及其工程应用 126

5.2.1燃烧过程的主要控制参数 127

5.2.2燃烧装置的基本性能要求 129

5.3燃烧方式与设备 130

5.3.1煤的层状燃烧 131

5.3.2煤粉燃烧 133

5.3.3旋风燃烧锅炉 133

5.3.4流化床燃烧（FBC） 135

5.3.5几种燃烧设备的优缺点 137

5.3.6提高煤的燃烧效率的途径 137

5.3.7工程燃烧研究的重点 138

5.3.8煤炭燃烧新技术研究 138

5.4煤燃烧技术发展展望 138

参考文献 139

第6章 煤与氧气和水蒸气的反应——中低热值煤气的生产 141

6.1煤气化的化学基础 141

6.1.1气化反应性 141

6.1.2煤气化反应性的主要决定因素 141

6.1.3煤气化反应和反应动力学 144

6.2煤气化方法概述 146

6.2.1气化用煤的性质及指标要求 146

6.2.2气化炉分类 147

6.3工业气化炉 148

6.3.1固定床气化炉 148

6.3.2流化床气化炉 152

6.3.3气流床煤气化炉 153

6.3.4煤气化发展的总趋势 155

6.4煤气化技术的适用性 155

参考文献 156

第7章 煤气的重整与转化 157

7.1煤气的化学转化 157

7.1.1煤气转化主要反应 158

7.1.2甲烷的重整转化机理 159

7.1.3水煤气变换机理 161

7.1.4甲醇合成机理 162

7.1.5费托合成机理 162

7.2煤气中的甲烷重整转化 163

7.2.1传统的甲烷重整转化技术 164

7.2.2煤化工中的甲烷转化新技术 166

7.3煤间接液化工艺中的合成气转化 170

7.3.1合成催化剂 170

7.3.2合成反应器 170

7.4煤气化制甲醇合成工艺中的合成气转化 171

7.4.1生产方法 171

7.4.2反应器 174

7.5煤气的甲烷化 175

7.5.1甲烷化技术的发展概况 175

7.5.2甲烷化工艺步骤和技术方案 176

7.5.3甲烷化反应器 178

7.6一氧化碳变换制氢 178

7.6.1 CO变换催化剂 179

7.6.2 CO中温和低温变换流程 179

参考文献 180

第8章 煤转化过程中的催化 183

8.1煤转化中的催化 183

8.2煤燃烧中的催化 184

8.2.1煤粉燃烧中的催化原理 184

8.2.2燃烧用催化剂的活性组分 185

8.3煤气化中的催化 186

8.3.1煤气化中的催化原理 186

8.3.2气化催化剂的有效组分 188

8.4煤直接液化中的催化 188

8.4.1煤直接液化催化原理 188

8.4.2煤直接液化催化剂 189

8.5焦油的液相加氢提质 189

8.5.1催化原理及反应性 190

8.5.2催化剂 192

8.6一碳化学中的催化 192

8.6.1一氧化碳加氢：烃类、甲醇、低碳醇等的合成 193

8.6.2一碳催化中的金属氧化物催化 195

8.6.3甲烷重整 195

8.7煤转化过程中催化的共性问题 199

8.7.1催化活性组分 199

8.7.2非均相催化过程中的传质和扩散 199

8.7.3煤化工对催化剂的要求 200

参考文献 201

第9章 煤转化过程中的环境和资源问题 203

9.1煤化工过程的污染 203

9.1.1主要污染物及其在生产过程中的来源 203

9.1.2粉尘和烟尘污染及其控制 204

9.1.3硫氧化物 206

9.1.4氮氧化物 212

9.1.5多环有机物（POM） 213

9.1.6微量元素 214

9.2煤炭资源的洁净、综合利用 214

9.2.1煤炭分选 214

9.2.2选煤方法 215

9.2.3高硫煤的利用途径 216

9.2.4煤层气和矿坑抽排气资源利用 217

9.2.5煤矸石的开发利用 218

参考文献 219

第10章 现代煤化工与煤的清洁高效利用 220

10.1化石能源与煤 220

10.2高碳能源的低碳化 221

10.3煤的清洁高效利用技术 222

10.3.1煤的安全、高效、绿色开采 222

10.3.2煤的提质与输配技术 223

10.3.3煤利用中的污染控制和净化技术 224

10.3.4新型清洁煤燃烧技术 225

10.3.5先进的燃煤发电 225

10.3.6先进输电 226

10.3.7煤洁净高效转化 226

10.3.8煤基多联产 227

10.3.9煤利用过程中的节能 228

10.4煤化工与煤的清洁高效利用 229

参考文献 234