中国煤炭性质、分类和利用PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1　20世纪煤化学进展回顾 2

1.1.1　20世纪煤利用研究的重大贡献 3

1.1.2　20世纪煤利用研究的兴衰 4

1.2　煤炭在社会发展过程中的地位和作用 6

1.2.1　煤炭在一次能源中的地位 6

1.2.2　能源效率和洁净煤技术 11

1.2.3　煤化工的发展机遇 18

1.2.4　煤基多联产 22

2 中国煤炭资源的特点、分级及13个大型煤炭基地 27

2.1　煤的生成：成煤作用及煤的系列 27

2.2 中国煤炭资源分类和分级 30

2.2.1　煤炭资源储量的分类 30

2.2.2　煤炭资源储量的分级 32

2.2.3 “固体矿产资源／储量分类”国家标准（GB/T 17766—1999） 34

2.3　中国煤炭资源储量和特点 36

2.3.1 储量 36

2.3.2　资源分布特征 37

2.4　13个大型煤炭基地 42

2.4.1 神东基地 42

2.4.2　晋北基地 51

2.4.3　晋东基地 53

2.4.4　蒙东（东北）基地 55

2.4.5　云贵基地 59

2.4.6　河南基地 60

2.4.7　鲁西（充州）基地 63

2.4.8　晋中基地 64

2.4.9　两淮基地 66

2.4.10　黄陇（华亭）基地 68

2.4.11　冀中基地 69

2.4.12　宁东基地 71

2.4.13　陕北基地 72

3　煤的岩相组成与特性及其分类 75

3.1　煤显微组分及其分类 75

3.1.1　煤岩宏观组成 75

3.1.2　煤岩显微组分 76

3.1.3　显微煤岩类型 82

3.1.4　显微组分的成因 82

3.2　镜质组平均反射率 84

3.2.1 镜质组反射率：表征煤阶的分类指标 84

3.2.2　最大反射率、随机反射率和最小反射率 86

3.3　反射率分布图 87

3.3.1 用反射率分布图来判别混煤 88

3.3.2　评价煤岩分离组分的纯度 89

3.3.3　反射率分布图的特征划分 90

3.4.1 中国煤岩组成的分布特征 92

3.4　中国煤岩相组成特点 92

3.4.2　不同成煤时代煤显微组分的性质差异 96

3.4.3　还原程度及其应用 98

3.4.4　显微组分性质 101

3.4.5　近代分析技术测试显微组分性质 101

3.5　煤岩参数对加工工艺的影响及“煤岩相化学” 116

3.5.1 煤岩参数对加工工艺过程的影响 116

3.5.2　煤岩学在煤化学中的应用及“煤岩相化学” 116

4　煤炭的组成、性质及检测 119

4.1 煤的化学组成与性质 119

4.1.1 煤质分析中的基准与符号 119

4.1.2　元素分析：碳和氢 124

4.1.3　元素分析：氧和氮 128

4.1.4 元素分析：硫 130

4.1.5　水分 132

4.1.6　灰分 136

4.1.7　挥发分和固定碳 139

4.1.8　发热量 144

4.2　煤中矿物质与有害元素 151

4.2.1 矿物质来源与赋存形态 151

4.2.2　煤中矿物质测定与灰分 154

4.2.3　矿物质的分析方法 155

4.2.4　煤灰的化学组成 156

4.2.5　煤中微量元素与有害元素 158

4.2.6 煤中伴生元素：锗、镓、铀、钒及其他 160

4.3　煤的孔结构 162

4.3.1　煤中孔的分类与形态 162

4.3.2　煤中孔的孔径及其分布 165

4.3.3 煤多孔性的应用 170

4.4　煤的物理性质与工艺性质 174

4.4.1 密度、视密度和散密度 174

4.4.2　煤的抗碎强度和显微硬度 180

4.4.3　煤的成型性 184

4.4.4　煤的可选性 188

4.4.5　煤的可磨性 191

4.4.6　煤的磨损性 196

4.4.7　煤的燃点与氧化自燃 199

4.4.8　煤受热后的塑性 201

4.4.9　黏结性 210

4.4.10　结焦性 219

4.4.11　煤灰熔融性和灰黏度 223

4.4.12　煤灰玷污性 230

4.4.13　煤对二氧化碳的化学反应性 231

4.4.14　煤的热稳定性 233

4.4.15　煤的结渣性 235

4.4.16　煤液透光率 237

5.1　分类研究的历史沿革 239

5　煤炭分类 239

5.2　中国煤炭分类的完整体系 244

5.3 中国煤炭分类 245

5.3.1 烟煤分类 246

5.3.2　无烟煤分类 259

5.3.3　褐煤分类 259

5.3.4　分类效果与特点 260

5.3.5　各类煤的性质 262

5.4　中国煤炭编码系统 265

5.4.1　编码参数和方法 267

5.4.2　编码系统的积极作用及与国外编码系统的比较 271

5.5　中国煤层煤分类 272

5.5.1 煤阶 273

5.5.2　组成 279

5.5.4　煤层煤分类的称谓与命名表述 281

5.5.3 品位 281

5.6 中国煤分类体系的工程意义 282

5.6.1　炼焦用煤评价方法 283

5.6.2　煤炭利用指南 286

5.7　国际煤炭分类 289

5.7.1 国际硬煤分类 289

5.7.2　国际褐煤分类 291

5.7.3　国际中、高煤阶煤编码系统 292

5.8　主要产煤国家的煤炭分类 295

5.8.1　美国煤炭分类 295

5.8.2　澳大利亚煤炭分类与编码系统 296

5.8.3　前苏联煤炭分类 298

5.8.4　英国煤炭分类 300

5.8.5　波兰煤炭分类 302

5.8.6　德国煤炭分类 303

5.8.7　法国、荷兰和意大利煤炭分类 304

5.9　最新国际煤分类标准（ISO 11760∶2005） 305

5.9.1　煤阶 307

5.9.2　组成 311

5.9.3　灰分产率 311

5.9.4　称谓与命名表述 312

5.9.5　分析误差 313

6　煤分类学在燃烧工程中的应用 314

6.1　煤燃烧的基本原理 315

6.1.1　煤的燃烧过程 315

6.1.2　煤燃烧的动力工况 316

6.1.3　煤的燃烧机理 318

6.1.4　煤的燃烧方式与环境保护 318

6.1.5　煤质特征对燃烧工况的关系 320

6.2　煤阶的影响 322

6.3.1 发热量 324

6.3　化学组成和性质 324

6.3.2　挥发分 328

6.3.3　灰分与矿物质 334

6.3.4 水分 345

6.3.5　硫 346

6.3.6 氮 350

6.3.7　氯与氟 355

6.4　物理机械性能 357

6.4.1　黏结性和膨胀性 357

6.4.2　可磨性 358

6.5　煤岩相组成及其性质 360

6.6　评定燃烧特性的有潜力的分析技术 363

6.6.1　差示热重分析 363

6.6.2　热解质谱 365

6.6.3　滴管炉试验及其他 366

7.1 概述 368

7　气化工艺与煤质 368

7.2　气化工艺分类 370

7.3　气化工艺特点与煤质 372

7.3.1　移动床气化 372

7.3.2　流化床气化 384

7.3.3　气流床气化 393

7.3.4　熔融床气化 407

7.4　影响煤成浆性的煤质因素 409

7.4.1　煤的成浆性及其分类 409

7.4.2　煤阶 410

7.4.3 矿物质（灰分） 412

7.4.4　粒度分布和粒度级配 414

7.4.5　添加剂与煤质及其他 419

7.5　煤炭地下气化 421

7.5.1 国内外地下气化发展状况 422

7.5.2　问题与对策 426

8　煤分类学在焦化工程中的应用 428

8.1　煤阶的影响 430

8.2　化学组成和性质 436

8.2.1　碳和氢及其原子比 436

8.2.2　氧 437

8.2.3　硫 440

8.2.4 氯和磷 440

8.2.5　挥发分 441

8.2.6　水分 442

8.2.7　无机组分 442

8.3　物理性质与工艺性质 445

8.3.1　吉泽勒最大流动度 447

8.3.2　胶质层最大厚度 452

8.3.3　黏结指数 454

8.3.4　坩埚膨胀序数 455

8.3.5　奥阿膨胀度 457

8.4　煤岩相组成和性质 460

8.4.1　活性组分与惰性组分 461

8.4.2 显微组分受热后的变化特征 462

8.4.3　活性组分与惰性组分的最佳比例 464

8.4.4　焦炭的显微结构 465

8.5　评定煤结焦性能的有潜力的分析技术 467

8.5.1 核磁共振NMR 467

8.5.2　傅立叶红外光谱FTIR 470

8.6　烟煤黏结现象的化学解释 471

8.7　炼焦技术的未来和当前面临的问题 473

9　液化工艺与煤质 477

9.1　概述 477

9.1.1　煤的直接液化 477

9.1.2　煤的间接液化 486

9.1.3　煤炼油和煤提油 492

9.2　煤液化与化学制品 502

9.2.1　煤间接液化与煤化工 502

9.2.2 煤直接液化与煤化工 505

9.3　直接液化工艺对煤质的要求 510

9.3.1　煤阶的影响 511

9.3.2　煤的化学组成和性质：碳和氢 518

9.3.3　氧和氮 519

9.3.4　硫 521

9.3.5　挥发分 521

9.3.6　水分 522

9.3.7　无机组分 522

9.4　岩相组成和性质 524

9.5　具有潜力的分析技术 527

9.5.1　差示扫描热量计 527

9.5.2　热解质谱 528

9.5.3　核磁共振 530

9.5.4　傅立叶红外光谱 531

9.5.5　热重分析 534

10　煤和煤利用过程中的有害物质及其防治 536

10.1 概述 536

10.2 煤中有害元素的分布、迁移及防治 540

10.2.1　煤中微量元素及其分布 540

10.2.2　煤中有害元素的迁移与富集 566

10.2.3　煤中有害物质的防治 570

10.3　煤利用过程中的致癌化合物 573

10.3.1 多环芳烃化合物的形成 573

10.3.2　致癌化合物的活性及其分子结构 575

10.3.3　致癌作用与实例 580

10.4.1 中国不同含硫量煤的分布 582

10.4　煤中硫和SO2排放及其防治 582

10.4.2　高硫煤的赋存、生产与消费 585

10.4.3　SO2的减排措施及其经济性 590

10.4.4　脱除煤中有机硫的方法 605

10.5　排放CO2的封存及利用 606

10.5.1 CO2封存 607

10.5.2　CO2利用 611

附录1 烟煤分类用煤（洗煤）性质及其炼焦所得焦炭结果 615

附录2　烟煤分类煤样（大样的浮煤）的分析结果 627

附录3　烟煤分类煤样（小样）的分析结果 635

附录4　无烟煤分类煤样的分析结果 646

附录5a　褐煤分类煤样的分析结果 656

附录5b　褐煤分类煤样煤质特征综合表 659

附录6 国际标准 ISO 15585硬煤-黏结指数测定方法　2006-01-15　第一版 661

主要参考文献 673

第一版后记 674