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目录 1

第1章　煤炭气化过程基础 1

1.1 煤气化的基本化学反应 1

1.1.1 干燥 1

1.1.2 热解 1

1.1.3 气化过程中的气化反应 11

1.2　煤气化反应平衡 14

1.2.1 化学反应热效应与平衡常数 14

1.2.2 碳与氧间的化学平衡与热效应 22

1.2.3 碳与蒸汽间的化学平衡与热效应 27

1.2.4 甲烷生成反应的化学平衡与热效应 29

1.3 煤气化反应动力学基础 31

1.3.1 概述 31

1.3.2 各反应控制区的动力学特性 34

1.3.3 主要气化反应的速度控制区 42

1.4 高温、高压、高升温速率条件下的煤气化反应特性 44

1.4.1 气化反应动力学研究的历史背景 45

1.4.2 常压、高温气化反应热重试验 48

1.4.3 高温、高压、高升温速率气化反应动力学研究 53

1.5　煤气化过程的净化方法 68

1.5.1 常温湿法的粗煤气净化系统 69

1.5.2 高温干法的粗煤气净化系统 81

第2章　煤的气化性质 88

2.1 煤的分类和性质 88

2.2 煤性质对气化活性的影响 96

2.2.1 反应活性 96

2.2.2 黏结性 97

2.2.3　结渣性 98

2.2.4 热稳定性 99

2.2.5 机械强度 99

2.2.6　粒度分布 100

2.3 气化炉对煤适应性的综合评价 100

3.1.1　按制取煤气的热值分类 102

第3章　煤气化工艺的现状及发展趋势 102

3.1 煤气化工艺分类 102

3.1.2　按供热方式分类 103

3.1.3 按气化剂分类 103

3.1.4　按固体燃料的运动状态分类 105

3.2 煤气化技术发展概述及煤气热值和计算方法 105

3.2.1　煤气化技术发展历史 106

3.2.2　煤气的热值及计算方法 109

3.3 移动床煤气化工艺的现状及趋势 111

3.3.1　UGI炉 111

3.3.2　Lurgi（鲁奇）加压气化炉 112

3.3.3　液态排渣鲁奇（BGL）炉 114

3.4 流化床煤气化工艺的现状及趋势 114

3.4.1 流化床气化的种类 115

3.4.2 流化床煤气化的特点 115

3.4.3 几种典型的流化床煤气化炉 116

3.5.1 气流床气化的技术特点及主要影响因素 118

3.5 气流床煤气化工艺的现状及趋势 118

3.5.2 几种典型的气流床气化炉 120

3.6 各种煤气化技术的综合比较 130

3.6.1 移动床气化工艺 130

3.6.2 流化床煤气化技术的分析评价 132

3.6.3 气流床煤气化技术的分析评价 135

3.6.4 综合比较 139

第4章　水煤浆加压气化工艺 145

4.1 水煤浆加压气化过程原理及特点 145

4.2 德士古煤气化工艺 147

4.2.1 美国德士古发展公司水煤浆气化技术开发历程 147

4.2.2　工艺流程特点 150

4.2.3 主要设备 154

4.2.4 操作条件 168

4.2.5 技术指标 170

4.2.6　对煤种的要求 171

4.3　E-Gas煤气化工艺 177

4.3.1 工艺流程特点 178

4.3.2 技术指标 180

4.4 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺 181

第5章　水煤浆加压气化工艺的工程应用 185

5.1 水煤浆加压气化工艺在化工生产中的应用 185

5.1.1 美国田纳西-伊斯曼化学公司气化装置 186

5.1.2 日本宇部合成氨厂气化装置 189

5.1.3 原联邦德国SAR气化装置 191

5.1.4 国内工业化装置介绍 193

5.2 水煤浆加压气化工艺在电力生产中的应用 194

5.2.1　E-Gas在美国Wabash River IGCC电站的应用 194

5.2.2　Texaco在美国冷水IGCC电站的应用 205

5.2.3 Texaco在美国Tampa IGCC示范电站的应用 210

5.2.4　Texaco在炼油厂IGCC电站的应用 222

6.1.1 概述 229

第6章　干煤粉加压气化工艺 229

6.1 干煤粉加压气化过程原理 229

6.1.2 气化机理 230

6.1.3 技术特点及主要影响因素 232

6.2　K-T煤气化工艺 234

6.2.1 工艺流程和设备 234

6.2.2　操作控制及生产指标 237

6.2.3　操作特性分析 239

6.2.4 K-T气化炉的特点 241

6.3 Shell煤气化工艺 243

6.3.1 开发过程 243

6.3.2 Shell煤气化方法的典型流程 246

6.3.3 Shell煤气化的主要特点 247

6.3.4 原料要求 248

6.3.5　气化设备 250

6.3.6　工艺及操作特性分析 255

6.3.7　煤种试验结果 261

6.3.8　环境评价 264

6.4　Prenflo煤气化工艺 264

6.5 GSP煤气化工艺 267

6.6 正在开发的干煤粉加压气流床煤气化工艺 278

6.6.1 西安热工研究院的干煤粉加压气化工艺 278

6.6.2 日本正在开发的气流床煤气化工艺 300

6.6.3 CGT煤气化工艺 305

第7章　干煤粉加压气化工艺的工程应用 309

7.1 干煤粉加压气化工艺在电力生产中的应用 309

7.1.1 气化系统的特性对IGCC的影响 309

7.1.2 气化后工艺对气化炉选择的影响 322

7.1.3　Shell煤气化在荷兰Demkolec IGCC电厂的应用 325

7.1.4　Prenflo气化技术在西班牙Puertollano IGCC电站的应用 332

7.1.5 空气气化气流床工艺在IGCC中应用 338

7.2.1 生产合成氨 342

7.2 干煤粉加压气化在化工生产中的应用 342

7.2.2 生产甲醇 343

7.2.3　制氢 344

第8章　流化床煤气化原理及其工艺 345

8.1 流化床气化过程原理及其压力的影响 345

8.1.1 流化床气化原理 345

8.1.2　压力对气化过程的影响 347

8.2　典型流化床气化工艺 347

8.2.1 温克勒气化炉及其工艺 348

8.2.2 高温温克勒气化炉（HTW） 354

8.2.3 灰熔聚流化床气化炉 356

第9章　移动床加压气化工艺及应用 364

9.1 移动床加压气化原理 364

9.1.1　概述 364

9.1.2　原理 366

9.2　移动床加压气化工艺 368

参考文献 375