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绪论 1

第一章 煤炭气化的化学 1

1.1前言 1

1.2煤的有机化学 3

1.3煤的无机化 4

1.4煤的热分解 5

1.5煤同蒸汽、二氧化碳和氢气的反应 7

1.6煤炭气化中的催化作用 9

第二章 煤炭气化生产低、中热值煤气 17

2.1前言 17

2.2典型的煤气化工艺 21

2.2.1鲁奇低/中热值煤气化工艺 21

2.2.2 K-T煤气化工艺 21

2.2.3矿务局的搅拌式固定床煤气化工艺 22

2.2.4西屋流化床煤气化工艺 22

2.2.5灰团聚流化床煤气化工艺 22

2.3物料平衡 23

2.3.1主要输入物料的特性 26

2.3.2输出产品的特性 27

2.4能量平衡 30

2.5环境影响 32

2.5.1排放的热量 32

2.5.2噪声 33

2.5.3排出的废物 33

2.6操作方面的要求 37

2.6.1运行范围 37

2.6.2操作规程和工人需要数 38

2.7费用分析 40

2.7.1基建费用 40

2.7.2生产费用 40

2.7.3工厂的总基建费 42

2.8煤气的燃烧特性 44

2.9低热值煤气的市场 45

2.9.1市场描述 46

2.9.2可能相竞争的技术 48

2.9.3成本比较 48

2.9.4渗入市场的障碍 48

2.10中热值煤气的市场 50

2.10.1市场描述 50

2.10.2成本比较 50

第三章 煤炭气化生产高热值煤气 53

3.1前言 53

3.2煤气化工艺的几个工序 56

3.2.1气化 56

3.2.2变换 57

3.2.3煤气冷却 58

3.2.4煤气净化 58

3.2.5甲烷化 59

3.2.6煤气压缩和干燥 59

3.2.7副产品回收系统 59

3.3各种煤气化工艺的比较 60

3.3.1鲁奇高热值煤气化工艺 62

3.3.2 Bi-Gas工艺 63

3.3.3 Synthane工艺 63

3.3.4蒸汽-氧HyGas工艺 64

3.3.5蒸汽-铁HyGas工艺 64

3.3.6物料平衡 66

3.3.7产品物料的技术条件 69

3.3.8能量平衡 73

3.3.9环境影响 76

3.3.10费用分析 84

3.3.11产品清单 89

第四章 固定床气化炉 92

4.1前言 93

4.2巴斯夫（BASF）Flesch-Demag工艺 96

4.3英国煤气公司/鲁奇熔渣式工艺 96

4.3.1项目的历史 97

4.3.2工艺概述 99

4.3.3操作条件 103

4.3.4反应物 103

4.3.5产品 103

4.3.6效率 104

4.3.7试验结果 104

4.3.8工艺的优缺点 110

4.4 Chevron气化工艺 111

4.5煤气组合（Gas Integrale）气化工艺 111

4.6 GEGas工艺 112

4.7 GFERC熔渣式工艺 113

4.7.1项目的历史 114

4.7.2工艺概述 114

4.8 IFE两段气化工艺 117

4.9 IGI两段气化工艺 117

4.10 Kerpely工艺 118

4.11 KGN工艺 119

4.12窑煤气（Allis-Chalmers）工艺 119

4.13 Leuna工艺 120

4.14鲁奇干式排灰工艺 121

4.14.1鲁奇工艺的历史 123

4.14.2工艺概述 123

4.14.3操作条件 126

4.14.4反应物 127

4.14.5产品 127

4.14.6效率 128

4.14.7试验结果 128

4.14.8工艺的优缺点 129

4.15 Marischka工艺 129

4.16 MERC搅拌床（MorGan工艺） 134

4.17 Pintsch Hillebrand工艺 134

4.18动力煤气（机械的）工艺 135

4.19 Riley-Morgan工艺 136

4.20 Simplex工艺 136

4.20.1工艺概述 136

4.20.2操作条件 138

4.20.3成本分析 138

4.21 Stoic工艺 139

4.22 Thyssen-Galoczy工艺 141

4.23 UGI水煤气工艺 141

4.24 Wellman-Galusha工艺 142

4.24.1项目的历史 142

4.24.2工艺概述 143

4.24.3操作条件 145

4.24.4反应物 146

4.24.5动力 146

4.24.6产品 147

4.24.7效率 147

4.24.8试验结果 147

4.24.9工艺的优缺点 148

4.24.10 Acurex-Aerotherm公司的项目 149

4.24.11 Irvin工业用开发项目 150

4.24.12 Pike县的项目 153

4.25 Wellman炽热式（ATC/Wellman）工艺 153

4.26 Wilputte工艺 156

4.27 Woodall-Duckham/Gas Integrale工艺 157

4.27.1项目的历史 157

4.27.2工艺概述 157

4.27.3操作条件 160

4.27.4反应物 161

4.27.5动力 161

4.27.6产品 161

4.27.7效率 162

4.27.8工艺的优缺点 162

第五章 流化床气化炉 164

5.1前言 165

5.2 Battelle灰团聚工艺 167

5.2.1项目的历史 167

5.2.2工艺概述 168

5.2.3操作条件 173

5.2.4反应物 173

5.2.5产品 174

5.2.6工艺的优缺点 175

5.3二氧化碳接受体工艺 176

5.3.1项目的历史 176

5.3.2工艺概述 177

5.3.3操作条件 178

5.3.4反应物 179

5.3.5动力 179

5.3.6产品 180

5.3.7效率 180

5.3.8工艺的优缺点 180

5.4 CoGas工艺 181

5.4.1项目的历史 181

5.4.2工艺概述 184

5.4.3操作条件 185

5.4.4反应物 185

5.4.5产品 188

5.4.6效率 188

5.4.7试验结果 189

5.4.8工艺的优缺点 190

5.5埃克森（EXXON）催化气化工艺 190

5.6 HOFFMAN工艺 191

5.7 HRI快速流化床气化工艺 192

5.7.1项目的历史 192

5.7.2工艺概述 193

5.7.3工艺的优缺点 193

5.8 HYDRANE工艺 196

5.9 HYGAS工艺 196

5.9.1项目的历史 197

5.9.2工艺概述 199

5.9.3操作条件 201

5.9.4反应物 201

5.9.5产品 203

5.9.6效率 204

5.9.7试验结果 205

5.9.8工艺的优缺点 206

5.10 ICI移动炉料工艺 207

5.11 SYNTHANE工艺 207

5.11.1项目的历史 207

5.11.2工艺概述 208

5.11.3操作条件 210

5.11.4反应物 212

5.11.5产品 212

5.11.6效率 213

5.11.7试验结果 214

5.11.8工艺的优缺点 215

5.12 TRI-GAS工艺 216

5.12.1项目的历史 216

5.12.2工艺概述 218

5.12.3操作条件 219

5.12.4反应物 219

5.12.5产品 219

5.12.6效率 219

5.12.7工艺的优缺点 220

5.13 U-Gas工艺 221

5.13.1项目的历史 222

5.13.2工艺概述 223

5.13.3操作条件 225

5.13.4反应物 227

5.13.5动力 227

5.13.6产品 227

5.13.7效率 228

5.13.8试验结果 228

5.13.9工艺的优缺点 230

5.14西屋Westing House工艺 231

5.14.1项目的历史 232

5.14.2工艺概述 233

5.14.3操作条件 235

5.14.4反应物 235

5.14.5产品 236

5.14.6效率 236

5.14.7试验结果 236

5.14.8工艺的优缺点 239

5.15温克勒（Winkler）工艺 239

5.15.1项目的历史 240

5.15.2工艺概述 240

5.15.3操作条件 244

5.15.4反应物 245

5.15.5动力 245

5.15.6产品 245

5.15.7效率 246

5.15.8试验结果 247

5.15.9工艺的优缺点 248

第六章 气流夹带床气化炉 249

6.1概述 249

6.2巴布科克一威尔科克斯（Babcock-Wilcox）工艺 252

6.2.1项目的历史 252

6.2.2工艺概述 253

6.2.3操作条件 256

6.2.4反应物 256

6.2.5动力 257

6.2.6产品 257

6.2.7 效率 258

6.2.8试验结果 258

6.2.9 工艺的优缺点 258

6.3贝尔航天高强度（Bell Aerospace High Mass Flux）工艺 260

6.4 Bianchi工艺 260

6.5 Bi-Gas工艺 261

6.5.1项目的历史 261

6.5.2工艺概述 262

6.5.3操作条件 264

6.5.4反应物 264

5.5.5动力 266

6.5.6产品 266

6.5.7效率 267

6.5.8工艺的优缺点 267

6.6 Coalex工艺 268

6.7燃烧工程公司工艺 268

6.7.1项目的历史 269

6.7.2工艺概述 270

6.7.3操作条件 272

6.7.4反应物 272

6.7.5动力 273

6.7.6产品 273

6.7.7效率 274

6.7.8工艺的优缺点 274

6.8福斯特-惠勒（Foster-Wheeler）工艺 274

6.8.1项目的历史 275

6.8.2工艺概述 275

6.8.3操作条件 276

6.8.4反应物 278

6.8.5产品 278

6.8.6效率 279

6.8.7工艺的优缺点 279

6.9高速气流夹带床工艺 280

6.10 K-T（Koppers-Totzek）工艺 280

6.10.1项目的历史 281

6.10.2工艺概述 283

6.10.3操作条件 286

6.10.4反应物 287

6.10.5动力 287

6.10.6产品 288

6.10.7效率 289

6.10.8试验结果 289

6.10.9工艺的优缺点 289

6.11 Panindco工艺 292

6.12 Rocketdyne短停留时间工艺 292

6.12.1项目的历史 293

6.12.2工艺概述 294

6.13 Ruhrgas Vortex工艺 295

6.14 Shell-Kopper工艺 297

6.15德士古气化工艺 297

6.15.1项目的历史 298

6.15.2工艺概述 299

6.15.3操作条件 300

6.15.4反应物 301

6.15.5产品 301

6.15.6效率 302

6.15.7试验结果 302

6.15.8工艺的优缺点 303

6.15.9冷水滩煤气化项目 304

6.15.10德士古/RAG/RCH气化项目 305

6.15.11 W…R…Grace公司的项目 306

6.16美国矿务局高压工艺 308

第七章 熔融床气化炉 310

7.1前言 310

7.2 AtGas-PatGas工艺 312

7.3 Rockwell国际公司工艺 313

7.3.1项目的历史 314

7.3.2工艺概述 316

7.3.3操作条件 318

7.3.4反应物 318

7.3.5产品 320

7.3.6效率 320

7.3.7试验结果 321

7.3.8工艺的优缺点 322

7.4 Rummel单筒炉工艺 322

7.5 Saarberg/Otto工艺 323

7.5.1项目的历史 323

7.5.2工艺概述 324

7.5.3操作条件 326

7.5.4反应物 327

7.5.5动力 327

7.5.6产品 327

7.5.7效率 327

7.5.8工艺的优缺点 328

第八章 太阳能煤气化 331

8.1前言 331

8.2化学 331

8.3产品煤气的能量成本 332

8.4试验结果 333

8.5结果和讨论 335

第九章 煤炭气化工艺中污染的控制 337

9.1前言 337

9.2酸性气处理工艺 339

9.2.1 DEA工艺 341

9.2.2 MDEA工艺 346

9.2.3 B enfield工艺 350

9.2.4 Sulfinol工艺 354

9.2.5 Selexol工艺 366

9.3硫回收工艺 378

9.3.1 Stretford工艺 379

9.3.2 Claus工艺 384

9.4尾气处理工艺 390

9.4.1 Beavon工艺 390

9.4.2 Scot工艺 392

9.4.3尾气的焚烧 393

9.5其他副产品回收工艺 394

9.5.1油-水分离器 395

9.5.2鲁奇溶剂脱酚（Phenosolvan）工艺 398

9.5.3 Jones和Laughlin脱酚工艺 401

9.5.4 Chevron废水处理工艺 404

9.5.5 Phosam-W工艺 408

9.6废水处理 411

9.6.1低热值气化炉的冷凝水 413

9.6.2冷凝水的处理 417

9.6.3气化炉废水的处理 422

9.7颗粒物的控制 426

9.7.1 袋式过滤器 426

9.7.2旋风除尘器 428

9.7.3湿式洗涤器 430

9.7.4静电过滤器 430

引用的原始资料 433

附录 437