现代煤化工技术手册PDF电子书下载

一、世界化石能源储量及消费量 1

二、世界能源发展趋势 1

目录 1

第一篇 绪论 1

第一章　煤炭在能源中的地位 1

第一节　世界能源状况及发展趋势 1

三、中国一次能源消费量及需求量预测 2

二、中国化石能源剩余可采储量及储采比 2

第二节　中国能源结构及需求预测 2

一、煤炭在中国能源和经济发展中的重要地位 2

一、煤炭利用的现状 3

第三节　煤炭利用现状及存在问题 3

二、煤炭利用存在的问题 4

二、洁净煤技术的重要性 5

一、可持续发展与环境 5

第二章　现代煤化工及洁净煤技术 5

第一节　洁净煤技术包括的领域 5

第二节　煤炭焦化技术 6

三、洁净煤技术包括的领域 6

二、煤气化技术现状及发展趋势 7

一、煤炭气化的应用及重要性 7

第三节　煤气化技术 7

一、煤炭直接液化技术 10

第四节　煤炭液化技术 10

二、煤炭间接液化技术 12

三、煤炭液化的综合评价 14

五、煤油共炼技术 16

四、煤炭液化技术经济比较 16

六、煤炭液化实施计划 17

第二节　新西兰Methanex模式 18

第一节　南非Sasol F-T合成模式 18

第三章　现代煤化工发展模式 18

第三节 德国Lurgi公司GTC-MTP模式 19

第五节　煤炭、化工、冶金多联产模式 20

第四节　Shell合成气园（Syngas Park）模式 20

第七节　煤化工产品链 21

第六节　展望21世纪能源系统 21

参考文献 23

一、成煤原始物质 25

第一节　成煤作用 25

第二篇　煤炭及其储存运输、洗选与加工 25

第一章　煤的组成和性质 25

三、煤化作用 26

二、泥炭的形成 26

一、煤的宏观特征 28

第二节　煤岩学基础 28

二、煤的显微组成 30

三、煤的显微煤岩类型 35

四、煤中的矿物质 37

一、煤的工业分析 39

第三节　煤的化学组成 39

五、煤中的伴生元素 39

二、煤的元素组成和元素分析 41

四、煤中矿物质的特性 42

三、煤中的硫 42

五、煤质分析中的基准及不同基准间的换算 46

一、煤的表面性质 48

第四节　煤的主要物理和物理化学性质 48

二、煤的固态胶体性质 49

三、煤的密度 50

四、煤的机械性质 51

六、煤的电性质与磁性质 53

五、煤的光学性质 53

七、煤的热性质 54

一、煤的氧化 55

第五节　煤的化学性质 55

三、煤的其他化学性质 56

二、煤的加氢 56

一、煤的发热量 57

第六节　煤的工艺性质 57

二、煤的热解 58

三、煤的黏结性和结焦性 63

一、煤的基本结构单元 67

第七节　煤的分子结构 67

四、煤的铝甑低温干馏试验 67

五、褐煤的苯萃取物产率（EB） 67

二、煤基本结构单元的边缘基团 68

第八节　煤的分析、鉴定方法和标准 70

三、煤的结构参数 70

二、分析鉴定方法和标准 71

一、煤质分析的步骤 71

第九节　煤炭分类 72

一、中国煤炭分类的完整体系 73

二、国际煤炭分类 76

三、中国煤炭产品品种 80

一、煤炭资源分布概况 82

第十节 中国煤炭资源分布和煤质概况 82

二、煤质概况 84

三、中国各大矿务局原煤产量及商品煤质量 87

四、中国一些煤矿煤性质 88

二、世界各主要产煤国煤炭煤质概况 91

一、世界煤炭资源分布概况 91

第十一节　世界煤炭资源分布和煤质概况 91

二、配煤主要指标间的可加性 96

一、动力煤配煤意义 96

第十二节　动力煤的合理配合 96

三、配煤方案的优化 97

参考文献 98

四、配煤工艺及设备 98

二、中国煤炭洗选概况 99

一、煤洗选的重要性 99

第二章　煤的洗选 99

第一节　概述 99

一、煤的粒度组成和密度组成 100

第二节　煤的可选性 100

三、选煤厂的构成与分类 100

二、可选性曲线 101

一、重介质选煤 102

第三节　选煤方法 102

三、煤的可选性评定方法与标准 102

二、跳汰选煤 106

三、浮游选煤 108

四、其他选煤方法 111

一、选后产品的脱水 112

第四节　选后产品的脱水和煤泥水处理 112

二、煤泥水处理 113

二、煤炭的洗选脱硫 114

一、燃前脱硫是煤炭脱硫的主要环节 114

第五节　煤的燃前脱硫 114

四、化学脱硫和微生物脱硫 116

三、磁选、电选脱硫 116

一、几种选煤方法比较 117

第六节　技术经济评价 117

参考文献 118

二、消耗指标 118

二、煤焦储运、制备系统工艺流程及布置 119

一、煤焦的储运、制备系统的组成及内容 119

第三章　煤焦的储存、运输及制备 119

第一节　概述 119

三、煤焦储运、制备系统工艺计算 120

一、煤焦卸载-受料系统及组成 121

第二节　煤焦的卸载及受料 121

二、运输方式及卸载设备 122

三、受料设施及装置 127

一、储存方式及选择 128

第三节　煤焦的储存 128

三、仓库储存 130

二、露天堆场储存 130

四、储仓储存 131

一、煤焦的破碎与筛分 133

第四节　煤焦的加工制备 133

五、储存与均化 133

二、煤的磨粉加工 138

三、固定式带式输送机 140

二、运输设备及选择 140

三、煤的干燥处理 140

第五节　煤焦的运输 140

一、煤焦的运输方式及配置 140

四、波状挡边带式输送机 144

五、吊挂管状带式输送机 147

六、气垫带式输送机 151

七、埋刮板输送机 155

八、螺旋输送机 158

九、斗式提升机 159

十、气力输送 160

一、给料设备 164

第六节　辅助设备及设施 164

二、闸（阀）门 165

三、电磁分离器及金属探测器 166

四、破拱装置 167

五、煤的解冻、松动及注水 168

参考文献 169

二、型煤技术发展现状 170

一、发展型煤的目的意义 170

第四章　型煤的制造 170

第一节　型煤技术发展现状 170

三、型煤质量指标及其测试方法 172

二、型煤的分类 172

第二节　型煤分类及其质量 172

一、型煤的定义 172

四、影响型煤质量的因素 173

二、粉煤成型机理 176

一、煤的表面特性 176

第三节　粉煤成型机理 176

一、有机黏结剂 177

第四节　型煤黏结剂和添加剂 177

二、无机黏结剂 178

二、型煤生产主要设备 179

一、型煤生产工艺 179

三、复合黏结剂 179

第五节　型煤生产工艺及主要设备 179

一、工业型煤发展过程 184

第六节　工业型煤 184

三、几种工业型煤工艺技术 185

二、对型煤质量的要求 185

二、民用型煤的节能环保效益 190

一、民用型煤发展过程 190

第七节　民用型煤 190

四、民用型煤生产工艺技术 191

三、对民用型煤的质量要求 191

第八节　型煤技术的发展与展望 192

参考文献 193

二、生产成本和经济效益 193

第九节　技术经济评价 193

一、投资 193

二、中国水煤浆制备技术的开发 195

一、水煤浆的物性与用途 195

第五章　水煤浆制备 195

第一节　概况 195

一、用户对煤质的要求 196

第二节　制浆用煤的选择 196

三、水煤浆制备技术概要 196

二、煤炭成浆性 197

一、堆积效率与粒度分布间的关系 198

第三节　水煤浆的粒度分布 198

二、水煤浆粒度分布的测试方法 202

一、分散剂 204

第四节　水煤浆添加剂 204

三、其他辅助添加剂 209

二、稳定剂 209

二、干法制浆工艺 210

一、制浆工艺主要环节与功能 210

第五节　水煤浆制浆工艺 210

五、中浓度磨矿制浆工艺 211

四、高浓度磨矿制浆工艺 211

三、干、湿法联合制浆工艺 211

七、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之二 212

六、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之一 212

一、破碎设备 213

第六节　主要设备 213

八、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之三 213

九、结合选煤的制浆工艺 213

二、磨机选型 214

三、球（棒）磨机运行参数的选择计算 218

四、球（棒）磨机功率与制浆能力计算 219

五、搅拌设备 222

七、滤浆设备 225

六、泵送设备 225

参考文献 227

一、CO/CO2的平衡 229

第一节　煤燃烧的化学平衡 229

第三篇　煤炭的燃烧 229

第一章　煤的燃烧原理 229

二、SO2/SO3的平衡 230

一、化学反应的反应速率方程 231

第二节　燃烧动力学 231

三、NO/NO2的平衡 231

二、煤燃烧学说 234

三、碳的燃烧速度与燃尽 239

四、着火 247

五、火焰传播速度与燃尽 254

第三节　煤炭燃烧过程的计算 260

一、分析法 260

二、简便计算法 269

一、Thring模型 270

第一节　煤层燃烧数学物理模型 270

第二章　煤燃烧数学物理模型 270

二、热解燃烧扩散综合模型 271

一、大型飞灰循环流化床燃烧模型 274

第二节　煤沸腾燃烧数理模型 274

二、燃煤循环流化燃烧综合模型 277

三、最优循环倍率模型 278

一、一维系统模型 279

第三节　粉煤燃烧数理模型 279

二、多维系统模型 281

一、火床燃烧设备 288

第一节　燃烧设备 288

第三章　煤炭燃烧设备 288

二、流化床锅炉 296

三、煤粉炉 309

四、水煤浆燃烧技术 315

一、受热面的结渣与积灰 318

第二节　结渣、积灰、外部腐蚀与磨损 318

三、对流受热面的磨损 320

二、受热面的外部腐蚀 320

一、NOx的生成机理 323

第一节　气体排放物的污染 323

第四章　煤燃烧的环保控制 323

二、SOx污染 325

二、粉尘 326

一、气相析出型烟尘 326

第二节　颗粒排放物的污染和控制 326

二、多环有机物质（POM） 327

一、灰渣 327

第三节　煤燃烧后的其他污染物 327

参考文献 328

一、煤炭气化过程中煤的热解 329

第一节 煤炭气化过程中煤的热解及气化反应 329

第四篇　煤炭的气化 329

第一章　煤炭气化的物理化学基础及气化技术分类 329

二、气化过程中的气化反应 333

一、化学反应热效应与平衡常数 335

第二节 气化反应的化学平衡与热效应 335

二、碳与氧间的化学平衡与热效应 340

三、碳与蒸汽间的化学平衡与热效应 341

四、甲烷生成反应的化学平衡与热效应 342

一、煤炭气化反应的历程 343

第三节　气化反应动力学 343

二、碳的氧化反应 344

三、水蒸气与碳的反应 346

四、氢气与碳的反应 347

五、气化生产过程的强化措施 348

一、世界各国主要分类方法 349

第四节　煤炭气化技术分类 349

三、气化技术的其他分类法 351

二、气化技术按生产装置化学工程特征分类法 351

四、煤气的热值及计算方法 352

参考文献 353

二、煤气发生炉内的燃料分布情况 354

一、煤气化产物的种类和用途 354

第二章　常压固定床气化 354

第一节　概述 354

第二节 固定床气化对煤质量的要求 355

二、气化工艺流程和操作条件 356

一、实际发生炉煤气 356

第三节　发生炉煤气 356

四、主要设备及选型 360

三、气化过程的强化及经济技术指标 360

一、连续鼓风两段炉气化 368

第四节　两段炉制气 368

二、循环鼓风两段炉气化 369

一、水煤气及实际气化的工作循环 370

第五节　间歇法气化工艺 370

二、半水煤气生产 371

三、工艺条件分析和操作条件选择 372

四、几种常用流程 373

五、气化工艺计算 374

六、主要设备 377

一、炭化煤球 381

第六节　型煤制气 381

二、黏土煤球 383

三、煤棒气化制半水煤气 385

一、气化炉的主要节能措施 386

第七节　气化过程节能综述 386

二、吹风气余热回收 387

一、工艺技术特点 390

第八节　富氧连续气化 390

二、原料要求 391

三、工艺流程及主要设备 392

四、气化过程计算 394

五、富氧连续气化炉操作特性分析 398

七、环境评价 399

六、原材料消耗及主要技术经济指标 399

参考文献 400

二、碎煤加压气化发展史 401

一、碎煤加压气化特点 401

第三章　碎煤固定层加压气化生产过程 401

第一节　概述 401

一、加压气化原理 402

第二节　加压气化原理与气化过程计算 402

二、加压气化的实际过程 403

三、煤种及煤的性质对加压气化的影响 404

四、鲁奇加压气化炉数学模型及气化过程计算 409

五、气化过程的物料衡算 412

六、气化过程的热量衡算 413

一、操作条件分析 416

第三节 加压气化操作条件及主要气化指标 416

二、主要气化指标 419

一、几种炉型介绍 421

第四节 鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 421

二、加压气化炉及附属设备构造 425

三、碎煤加压气化炉在中国的应用及工艺流程 429

一、加压气化炉自动控制及安全联锁的装置 434

第五节　碎煤加压气化炉的操作控制 434

二、加压气化炉的开、停车操作 439

三、加压气化炉的正常操作调整与故障处理 442

一、煤气水中焦油、轻油的回收 445

第六节　碎煤加压气化工艺污水处理 445

二、酚和氨的回收 446

三、废水生化处理 449

四、生化处理工程实例 450

参考文献 452

第一节　概述 453

第四章　流化床煤气化 453

一、过程特点 454

第二节　工艺过程特性 454

三、流体力学条件 455

二、反应特性 455

四、床内传热 458

二、工艺流程简述 459

一、温克勒煤气化炉 459

五、对原料的要求 459

第三节　常压温克勒（Winkler）煤气化技术 459

三、气化褐煤生产水煤气、半水煤气的技术指标 460

二、HTW煤气化中试装置及工业示范装置 461

一、HTW煤气化技术特点 461

四、主要设备 461

第四节　高温温克勒（HTW）煤气化技术 461

三、HTW煤气化工艺流程简述 462

五、HTW气化炉物料及能量平衡计算 463

四、两种温克勒气化炉技术数据对比 463

三、美国U-gas煤气化技术 464

二、灰熔聚流化床煤气化技术特点 464

第五节　灰熔聚流化床煤气化技术 464

一、概述 464

四、中国ICC灰熔聚流化床煤气化技术 467

五、KRW灰熔聚流化床煤气化技术 470

一、CFB工艺特点 473

第六节　循环流化床（CFB）煤气化技术 473

六、灰黏聚流化床多元气化剂煤气化技术 473

二、德国鲁奇（Lurgi）CFB煤气化技术 474

一、间歇式常压流化床水煤气炉 476

第七节 其他型式流化床煤气化技术 476

二、恩德炉粉煤气化技术 477

三、载热体常压循环流化床粉煤气化技术 479

四、国内外流化床气化装置一览表 480

参考文献 481

一、气流床气化的特点及分类 482

第一节　概述 482

第五章　干法气流床煤的气化 482

二、干法气流床气化技术发展概况及前景 483

一、气化机理 485

第二节 气流床气化原理及工艺过程模型 485

三、粉煤气化模型 486

二、粉煤气化模型简介 486

一、概述 493

第三节 常压气流床粉煤气化（KT炉） 493

三、工艺流程及主要设备 495

二、原料要求 495

四、工艺过程计算 498

五、操作特性分析 502

六、工艺技术特性及消耗定额 505

一、概述 506

第四节　加压气流床粉煤气化（Shell炉） 506

三、原料要求 508

二、Shell煤气化原理 508

四、工艺流程及主要设备 509

五、工艺过程计算 511

六、工艺及操作特性分析 516

八、环境评价 519

七、工艺技术特性及消耗定额 519

九、其他干法粉煤加压气化工艺 521

参考文献 530

第六章　湿法气流床加压气化 531

二、联邦德国RCH/RAG工业试验装置 532

一、美国德士古发展公司水煤浆气化技术开发历程 532

第一节 国内外水煤浆气化技术开发概况 532

三、美国田纳西伊斯曼化学公司气化装置 533

四、美国冷水电站工厂气化装置 534

五、日本宇部合成氨厂气化装置 535

七、美国道化学气化装置 536

六、原联邦德国SAR气化装置 536

八、美国Tampa联合循环发电水煤浆气化装置 537

九、中国水煤浆气化技术发展状况 538

十、国内外水煤浆气化装置概况一览表 541

一、煤种的实验室评价及原料煤种的选择 543

第二节　水煤浆气化技术煤种的评价 543

三、工艺设计软件包的编制 547

二、煤种试烧 547

一、气化流程类型 548

第三节　水煤浆气化装置工艺流程类型及主要设备介绍 548

四、气化性能指标 548

二、主要设备介绍 550

三、气化炉炉膛温度及表面温度测量 552

一、气化反应过程描述 554

第四节　煤气化过程的物料热量衡算 554

四、主要设备国产化可行性 554

二、炉膛气化过程的计算方法 556

三、典型气化装置工艺数据 560

一、灰水处理工艺 562

第五节　灰水处理及环境保护 562

二、废渣、废水及废气 563

一、气化炉用耐火材料的要求 564

第六节　气化炉的耐火材料 564

二、水煤浆气化炉耐火衬里结构及材料 565

三、国内耐火材料的发展及应用 568

四、耐火材料的施工砌筑及养护 569

一、德士古炉型的选择 570

第七节 水煤浆气化装置的经济评价 570

二、采用不同原料建合成氨装置的经济比较 571

参考文献 572

二、煤炭地下气化技术的经济和社会意义 573

一、煤炭地下气化的定义和本质 573

第七章　地下煤气化 573

第一节　概述 573

三、煤炭地下气化的研究与发展概况 574

一、煤炭地下气化化学反应原理 576

第二节 煤炭地下气化的原理及方法 576

二、煤炭地下气化的物理过程 578

三、煤炭地下气化工艺和方法 579

第三节 煤炭地下气化站设计与计算 581

一、气化炉结构设计 582

二、地面系统设计 585

三、气化指标计算 588

第四节　煤炭地下气化过程管理与控制 589

二、气化炉点火 590

一、气化炉冷态试验 590

四、两阶段气化工艺 591

三、空气连续气化工艺 591

六、辅助气化工艺 592

五、富氧水蒸气气化工艺 592

第五节　煤炭地下气化工程实例 593

七、燃空区充填 593

二、徐州新河二号井煤炭地下气化工程 594

一、徐州马庄煤矿煤炭地下气化工程 594

三、唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工程 596

四、山东孙村煤矿地下气化工程 597

第六节　技术经济评价 598

五、其他工程 598

参考文献 600

二、熔渣床气化法 601

一、工艺技术特点及分类 601

第八章　其他煤气化方法 601

第一节　熔融床气化 601

三、熔盐床气化法 606

四、熔铁床气化法 607

五、中国开发的熔渣床气化法 609

一、气化工艺技术特点 611

第二节　变压固定床气化 611

二、工艺流程及主要设备 612

一、Bi-gas气化炉 613

第三节　两段式气化炉 613

三、操作条件和主要工艺技术指标 613

四、Peatgas（泥煤）气化炉 615

三、Foster-Wheeler气化炉 615

二、C-E气化炉 615

五、Rockwell气化炉 617

第四节 热核气化 618

参考文献 620

二、氧-氮二元系气液平衡 621

一、空气组成及物化性质 621

第九章 空气分离 621

第一节 空气组成及物化性质 621

二、气体分离方法 622

一、概述 622

第二节 空气分离的方法 622

三、分馏塔工作原理 623

一、深冷分离工艺技术 624

第三节 深冷分离工艺技术及主要设备 624

二、深冷分离主要设备 630

一、概述 646

第四节　变压吸附工艺技术及主要设备 646

三、变压吸附制氮装置 647

二、变压吸附基本原理 647

四、变压吸附制氧 650

五、变压吸附主要设备 651

一、概述 652

第五节　消耗指标 652

二、空分设备降低能耗的一些途径 653

参考文献 655

一、热解技术的发展 657

第一节　概述 657

第五篇　煤炭的焦化 657

第一章　煤炭的热解技术 657

一、煤热解的物理化学过程 658

第二节　煤的热解动力学 658

二、热解工艺分类 658

二、煤的热解动力学 659

一、干馏方法 660

第三节　热解方法 660

二、加氢热解法 665

一、热解产物 667

第四节　热解产物及其利用 667

二、热解产物的利用 673

参考文献 675

二、塑性成焦机理 676

一、煤炼焦过程中发生的变化 676

第二章　煤的焦化技术 676

第一节　炼焦理论 676

一、煤的黏结性与结焦性 677

第二节 炼焦用煤的工艺性质评价方法 677

一、配煤炼焦工艺概述 679

第三节　配煤炼焦技术 679

二、炼焦用煤的黏结性与结焦性的主要评价指标 679

二、配煤方法和焦炭质量预测 681

第四节　炼焦新技术 682

一、煤预热炼焦技术 683

二、捣固炼焦技术 684

三、配型煤炼焦技术 686

四、配添加剂炼焦技术 687

五、干法熄焦技术 688

一、型焦技术的发展 689

第五节　型焦技术 689

二、典型型焦工艺 690

三、型焦质量指标及其应用 693

三、典型焦炉简介 696

二、焦炉基本结构 696

第六节　焦炉 696

一、焦炉发展概况 696

四、焦炉辅助设备、机械及其操作 698

一、焦炭的种类 699

第七节　焦炭的种类及性质 699

三、焦炭的主要性质 701

二、焦炭的组成 701

一、现代化焦炉的发展 703

第八节　炼焦技术的发展与展望 703

二、炼焦新技术的发展 706

二、捣固炼焦工艺年产35×104t/a干全焦项目 708

一、常规顶装炼焦工艺年产20×104t/a干全焦项目 708

第九节　各种炼焦技术经济评价 708

参考文献 709

三、年产5万吨型焦项目 709

第一节　煤焦油的生成和性质 710

第三章　煤焦油及深加工 710

一、煤焦油馏分 711

第二节　煤焦油主要加工产品的性质及用途 711

二、酚类产品 712

三、吡啶及喹啉类产品 714

五、萘系产品 717

四、古马隆-茚树脂 717

六、洗油加工产品 719

七、蒽油加工产品 720

九、沥青及其加工产品 721

八、溶剂油 721

一、煤焦油的运输、储存和质量均匀化 722

第三节　煤焦油加工前的准备 722

四、煤焦油脱盐 723

三、煤焦油脱水 723

二、煤焦油脱渣 723

第四节　煤焦油蒸馏 724

一、煤焦油两塔式连续蒸馏 725

二、煤焦油—塔式连续蒸馏 727

三、煤焦油常压-减压连续蒸馏 728

四、煤焦油减压连续蒸馏 729

五、煤焦油主要蒸馏设备 730

第五节　粗酚的提取和精制 732

一、粗轻吡啶的精制 738

第六节　粗吡啶的精制 738

二、粗重吡啶的精制 739

第七节　古马隆-茚树脂的制取 740

一、硫酸法古马隆-茚树脂生产工艺流程 741

二、以三氟化硼为催化剂的古马隆-茚树脂连续生产工艺 742

第八节　工业萘和精萘的制取 743

一、工业萘的制取 744

二、精萘的制取 745

第九节　洗油的加工精制 747

二、精蒽的制取 749

一、粗蒽的制取 749

第十节　粗蒽的制取及加工 749

一、改质沥青的制取 750

第十一节　沥青加工 750

二、沥青焦制造 751

参考文献 753

一、焦炉煤气（干馏煤气）中杂质及有害物 754

第一节　概述 754

第四章　焦炉煤气及其利用 754

一、焦炉煤气（荒）冷凝冷却 755

第二节　焦炉煤气（荒）冷凝冷却、加压及电捕焦油 755

二、焦炉煤气净化处理和副产品回收的主要工艺过程 755

一、概述 756

第三节　焦炉煤气脱硫 756

二、煤气加压 756

三、低温水的制备 756

四、主要原材料动力消耗 756

五、电捕焦油 756

二、焦炉煤气的脱硫方法的选择 757

二、水洗氨生产浓氨水或无水液氨工艺 760

一、概述 760

第四节　焦炉煤气中氨的回收 760

三、用硫酸回收粗煤气中氨生产硫铵和粗轻吡啶 762

四、磷铵水溶液法（弗萨姆法）回收焦炉煤气中氨 763

第五节　焦炉煤气终冷和洗萘 764

二、脱苯 766

一、洗苯 766

第六节　粗苯回收 766

三、萘的回收 769

一、概述 770

第七节　酚回收 770

二、二异丙基醚（Dipe）溶剂萃取脱酚 771

三、醋酸丁酯脱酚 775

一、焦炉煤气性质及用途 777

第八节　焦炉煤气利用 777

参考文献 778

二、焦炉煤气纯氧部分氧化催化转化甲烷消耗 778

二、除尘器的主要性能指标 779

一、煤气除尘设备的分类 779

第六篇　煤气的净化 779

第一章　煤气的除尘 779

第一节　概述 779

一、旋风除尘器的工作原理 780

第二节　旋风除尘器 780

二、旋风除尘器的结构型式与设计 782

一、电除尘器工作原理 788

第三节　电除尘器 788

二、除尘器结构设计 792

三、电除尘器的电气设计要求 795

四、应用实例及系列产品规格 797

一、袋式除尘器的分类及性能 800

第四节　袋式除尘器 800

二、袋式除尘器的滤料 801

四、袋式除尘器的结构型式和应用 805

三、袋式除尘器的清灰方式 805

一、除尘机理及分类 810

第五节　湿法洗涤除尘器 810

五、袋式过滤系统设计的几个问题 810

二、喷雾接触型洗涤器 811

三、文氏管洗涤器 812

五、捕沫器 814

四、鼓泡接触型洗涤器 814

参考文献 816

第一节　概述 818

第二章　湿法脱硫 818

一、基本原理 819

第二节 蒽醌二磺酸钠法（改良ADA法） 819

二、工艺流程 820

三、操作条件讨论 822

五、工艺特征及工厂操作数据 823

四、工艺设计及生产控制条件 823

一、氨水对苯二酚催化法 824

第三节　氨水液相催化法 824

二、MSQ法 827

一、栲胶的化学性质 828

第四节　栲胶法 828

三、操作条件讨论 829

二、反应机理 829

一、FD法 830

第五节　络合铁法 830

四、工艺设计及生产控制条件 830

五、工厂操作数据 830

六、栲胶法脱硫的优点 830

二、Lo-CAT法 832

一、基本原理 833

第六节　萘醌法（Takahax法） 833

三、工艺特征 833

二、工艺流程 834

三、操作条件讨论 835

四、工厂操作数据 837

一、脱硫设备 838

第七节 湿式氧化法的主要设备及工艺计算 838

二、脱硫工艺过程衡算 840

一、烷基醇胺类的性质 842

第八节　烷基醇胺法 842

二、一乙醇胺法（MEA法） 843

三、二异丙醇胺法（ADIP法） 845

一、环丁砜法（Sulfinol法） 846

第九节　物理-化学吸收法 846

四、甲基二乙醇胺法（MDEA法） 846

二、常温甲醇法（Amisol法） 848

第十节　硫的回收 849

一、克劳斯（Claus）法 850

二、湿式接硫法 852

参考文献 854

一、基本原理 855

第一节　有机硫加氢转化催化脱硫 855

第三章　干法脱硫 855

二、加氢转化催化剂的物化性质及使用条件 858

三、工艺流程及生产控制条件 860

四、使用实例 862

一、基本原理 863

第二节　羰基硫水解催化脱硫 863

四、使用实例 864

三、工艺流程及生产控制条件 864

二、催化剂的性能 864

一、基本原理 865

第三节　氧化锌脱硫 865

二、脱硫剂的物化性质及使用条件 866

三、工艺流程及生产控制条件 867

四、使用实例 870

一、基本原理 871

第四节　氧化铁法 871

二、氧化铁脱硫剂 872

三、工艺设计及生产控制条件 873

五、使用实例 874

四、工艺流程 874

一、基本原理 875

第五节　活性炭脱硫法 875

三、工艺设计及生产控制条件 876

二、活性炭的物化性质 876

四、再生 877

六、使用实例 878

五、工艺流程 878

一、分子筛脱硫剂 879

第六节　其他脱硫剂简介 879

二、铁锰脱硫剂 880

三、高温脱硫剂 881

一、主要设备 882

第七节　干法脱硫的主要设备、设计要点 882

二、脱硫槽设计要点 883

二、干法选择 885

一、湿法选择 885

第八节　脱硫方法的选择 885

参考文献 887

第二节　低温甲醇洗 888

二、CO2脱除方法 888

第四章　CO2脱除 888

第一节　概述 888

一、引言 888

一、基本原理 889

二、工艺流程 891

四、工艺技术特点 892

三、工厂操作数据 892

第三节　聚乙二醇二甲醚法 893

二、聚乙二醇二甲醚溶剂的性质 894

一、基本原理 894

三、工艺流程 895

四、工艺条件 897

五、工厂操作数据 899

二、物性数据 900

一、基本原理 900

第四节　碳酸丙烯酯法 900

四、操作条件 901

三、工艺流程 901

一、吸收过程 902

第五节　物理吸收过程的工艺计算 902

五、工厂操作数据 902

二、解吸过程 906

第六节　改良热钾碱法 907

一、基本原理 908

二、工艺流程 909

三、工艺操作条件选择 910

五、吸收溶液的起泡及消泡 911

四、装置的腐蚀及缓蚀 911

七、吸收塔、再生塔设备工艺计算 912

六、主要设备 912

二、工艺流程 913

一、基本原理 913

第七节　甲基二乙醇胺法 913

三、主要操作条件 914

一、碳化的基本原理 915

第八节　氨水吸收法（碳化法） 915

四、工厂操作数据 915

四、碳化塔设计 916

三、主要设备 916

二、工艺流程 916

一、一乙醇胺法（MEA法） 917

第九节　其他脱碳方法简介 917

二、环丁砜法 918

三、变压吸附法 919

一、脱除CO2方法的比较 920

第十节　脱碳方法比较和选择 920

二、脱除CO2方法的选择 924

三、中国应用于生产的各种脱CO2工艺 925

二、煤炭中砷在煤气化过程中的转移 926

一、砷在矿物中的形态 926

第五章　煤气中砷的脱除 926

第一节　煤气化时煤中砷含量的转移 926

一、原料煤的洗选脱砷 928

第三节　煤气中砷的脱除 928

第二节　煤气中砷化物的危害 928

三、脱砷催化剂脱砷 929

二、煤气的湿法脱砷 929

参考文献 930

一、煤的大分子结构模型 931

第一节 煤的分子结构与适宜直接液化的煤种 931

第七篇　煤炭的直接液化 931

第一章　煤直接液化的基本原理 931

二、适宜直接液化的煤种 933

三、煤种液化特性评价试验 934

一、反应机理 936

第二节　煤的直接液化反应机理和反应模型 936

第三节 煤直接液化循环溶剂的作用和特点 937

二、反应模型 937

第四节　煤直接液化催化剂 938

二、高价可再生催化剂（Mo,Ni-Mo等） 939

一、廉价可弃性催化剂（赤泥、天然硫铁矿、冶金飞灰、高铁煤矸石等） 939

第五节　煤的溶剂抽提 940

四、超细高分散铁系催化剂 940

三、助催化剂 940

参考文献 941

第一节　基本工艺过程 942

第二章　煤炭直接液化工艺 942

一、溶剂精炼煤法（SRC-Ⅰ和SRC-Ⅱ工艺） 943

第二节　煤直接液化单段工艺 943

二、埃克森供氢溶剂法（EDS工艺） 946

三、氢煤法（H-Coal工艺） 948

四、IGOR＋工艺 950

五、NEDOL工艺 952

六、熔融氯化锌催化液化工艺 955

七、俄罗斯低压液化工艺 956

第三节　煤直接液化两段工艺 957

二、HTI工艺 958

一、催化两段液化工艺（CTSL工艺） 958

三、Kerr-McGee工艺 960

四、褐煤液化工艺（BCL） 961

五、Pyrosol工艺 964

六、液体溶剂萃取工艺（LSE） 966

一、日本通产省的MarkⅠ和MarkⅡ共处理工艺 967

第四节　煤油共处理 967

七、Lummus Crest共处理工艺 968

六、Chevron共处理工艺 968

二、Cherry-P工艺 968

三、溶剂分离工艺 968

四、Mobil共处理工艺 968

五、Pyrosol共处理工艺 968

十二、UOP煤浆-催化共处理工艺 969

十一、TUC共处理工艺 969

八、Alberta Research Council共处理工艺 969

九、CANMET共处理工艺 969

十、Rheinbraun共处理工艺 969

参考文献 970

十三、HRI共处理工艺 970

第一节　煤液化粗油的性质 971

第三章　液化油提质加工 971

二、煤液化中油的加工 973

一、煤液化石脑油馏分的加工 973

第二节　液化粗油提质加工研究 973

三、煤液化重油的加工 975

一、日本的液化粗油提质加工工艺 977

第三节　液化粗油提质加工工艺 977

二、中国的液化粗油提质加工工艺 980

第四节　煤液化残渣的利用 981

参考文献 982

第二节　煤浆预热器 983

第一节　高压煤浆泵 983

第四章　煤直接液化主要设备 983

二、反应器的模拟和放大 984

一、反应器概述 984

第三节　反应器 984

三、反应器的工程放大 985

第四节　减压阀 986

参考文献 987

第一节　适合于加氢液化煤种的筛选与评价 988

第五章　中国煤直接液化的研究与开发 988

第二节　催化剂的筛选与开发 990

一、煤液化油的加氢精制 992

第三节　煤液化油的提质加工 992

第四节　煤油共炼 994

二、精制液化油的重整与催化裂化 994

第五节 煤直接液化示范厂可行性研究 996

二、F-T合成的历史沿革 997

一、F-T合成 997

第八篇　煤炭间接液化 997

第一章　概述 997

第一节　发展历史沿革 997

一、新型钴催化剂开发研究 999

第三节　煤间接液化研究进展 999

第二节　经典F-T合成的特点 999

一、F-T合成产品的分布与组成 999

二、F-T合成反应的热力学特征 999

三、国内F-T合成研究现状 1000

二、F-T合成新工艺开发 1000

一、世界能源结构与特点 1001

第四节　煤间接液化的发展前景 1001

二、车用燃料的发展趋势与供需情况 1002

一、化学反应过程 1003

第一节　煤间接液化的基本原理 1003

第二章　CO加H2合成液体燃料 1003

二、化学反应热力学 1004

三、F-T合成反应机理 1007

四、F-T合成产物分布特征 1012

一、F-T合成催化剂概述 1022

第二节　F-T合成催化剂 1022

二、F-T合成催化剂 1025

二、F-T合成反应器 1029

一、F-T合成反应器概述 1029

第三节　F-T合成反应器 1029

一、煤间接液化合成油工艺 1034

第四节　煤间接液化F-T合成工艺技术与参数 1034

二、煤间接液化合成工艺参数 1040

一、煤间接液化合成油应具备的基本条件 1043

第六节　煤间接液化合成油技术经济评价 1043

第五节 煤基合成油工艺软件的开发 1043

参考文献 1044

二、煤化间接法与直接法技术经济比较 1044

一、引言——由合成气出发合成低碳醇的重要意义 1045

第一节　概述 1045

第三章　CO加H2合成低碳醇 1045

二、历史和现状 1046

一、由合成气出发合成低碳醇的基本原理 1048

第二节 由合成气出发合成低碳醇的基本原理和特点 1048

二、合成低碳醇过程的热力学分析 1049

三、CO加H2合成低碳醇的动力学分析 1050

四、CO加H2合成低碳醇的反应机理 1053

一、催化体系的研究现状和具有代表性的催化体系 1059

第三节　CO加H2合成低碳醇的催化体系 1059

二、改性的合成甲醇催化体系 1060

三、Mo基催化剂与低碳醇合成 1062

四、F-T组元在低碳醇合成方面的应用 1067

五、Rh基催化剂与低碳醇的合成 1071

六、Zr系催化体系 1072

七、稀土氧化物在合成醇反应中的应用 1076

八、F-T组元改性的Cu /Mn/ZrO2催化体系 1077

第四节　CO加H2合成低碳醇展望 1078

参考文献 1080

一、家用燃料 1085

第二节　二甲醚的用途 1085

第四章　CO加H2合成二甲醚 1085

第一节　二甲醚的性质 1085

二、车用燃料 1086

三、氯氟烃的替代品 1087

四、作为化工原料 1088

一、合成气直接合成二甲醚的热力学分析 1089

第三节　煤基合成气合成二甲醚 1089

二、二甲醚合成的催化剂和动力学研究 1090

三、二甲醚合成反应器和工艺过程 1093

第四节　二甲醚的工业生产技术 1095

参考文献 1096

一、电石的性质、用途及质量标准 1099

第一节　电石生产 1099

第九篇 煤炭转化后的产品及综合利用 1099

第一章　电石及乙炔 1099

二、反应原理及生产流程 1100

三、电石生产技术 1102

四、国外电石生产技术简况 1109

一、乙炔性质及用途 1110

第二节　电石-乙炔 1110

二、电石生产乙炔 1111

一、石灰氮 1112

第三节　电石的下游产品 1112

三、溶解乙炔 1112

二、双氰胺 1113

二、氨的化学性质 1115

一、氨的物理性质 1115

第二章　合成氨及下游产品 1115

第一节　合成氨 1115

三、氨的用途 1116

四、合成氨的生产方法简述 1117

一、硝酸 1119

第二节　硝酸及硝酸盐 1119

二、硝铵 1122

三、硝酸钠和亚硝酸钠 1124

一、农用碳酸氢铵 1125

第三节　碳酸氢铵 1125

二、尿素的化学性质 1126

一、尿素的物理性质 1126

二、食用碳酸氢铵 1126

第四节　尿素 1126

三、尿素生产流程概略 1127

四、尿素用途和进一步加工 1130

参考文献 1131

一、甲醇的物理及化学性质 1132

第一节　甲醇生产 1132

第三章　甲醇及下游产品 1132

二、甲醇合成对原料气的要求 1134

三、合成甲醇催化剂 1135

四、甲醇合成反应原理 1136

五、合成甲醇的工业方法 1139

六、甲醇合成的工艺技术进展 1146

一、甲醛及下游产品 1148

第二节　甲醇的下游产品 1148

二、醋酸及下游产品 1157

三、甲醇单细胞蛋白（SCP） 1164

四、甲基叔丁基醚（MTBE） 1167

参考文献 1169

二、羰基合成的催化剂及反应机理 1170

一、羰基合成简史 1170

第四章　羰基合成产品 1170

第一节　概述 1170

三、羰基合成工艺的发展过程 1172

一、丙醛产品在国内外工艺技术发展情况 1173

第二节　羰基合成丙醛及相关产品 1173

四、羰基合成的产品及其用途 1173

二、羰基合成丙醛的化学反应过程及其机理 1176

三、羰基合成丙醛的工艺过程 1178

四、丙醛相关产品丙酸、丙醇及丙酸盐的工艺过程 1179

五、主要设备、材料简述 1181

七、原料及动力消耗，简要技术经济指标及分析 1182

六、原料及产品规格 1182

一、丁醛产品在国内外工艺技术发展概况 1183

第三节 羰基合成丁醛及相关产品 1183

八、环境保护及安全生产 1183

九、丙酸产品的用途 1183

二、羰基合成丁醛的化学反应过程及其机理 1189

三、羰基合成丁醛的工艺过程 1191

四、丁醛相关产品正、异丁醇，2-乙基己醇的工艺过程 1192

六、原料及产品规格 1195

五、主要设备、材料 1195

九、丁醛及相关产品的用途 1196

八、环境保护及安全生产 1196

七、原料及动力消耗 1196

参考文献 1197

二、煤焦油沥青（coal tar pitch） 1198

一、煤焦油（coal tar） 1198

第五章　碳素材料 1198

第一节　碳材料原料 1198

三、冶金焦 1209

四、沥青焦 1211

五、针状焦 1212

六、无烟煤（Anthracite） 1214

一、概述 1217

第二节　炭黑 1217

二、生产炭黑的原料 1219

三、炭黑生产工艺 1221

一、炭和石墨电极（Carbon and Graphite Electrodes） 1223

第三节　炭-石墨制品 1223

四、炭黑生产的现状和发展方向 1223

二、电炭制品（Electrical Engineering Carbons） 1229

三、炭块和糊类制品（Carbon Blocks and Carbon Pastes） 1236

一、定义 1242

第四节　沥青基碳纤维 1242

二、可纺沥青的调制 1243

四、沥青纤维的不熔化、炭化和石墨化处理 1247

三、沥青的纺丝 1247

六、沥青基碳纤维的应用 1248

五、沥青碳纤维的研究与开发现状 1248

一、概述 1249

第五节　活性炭 1249

二、活性炭的孔结构和表面性质 1250

三、活性炭的制造方法 1252

四、活性炭的应用和再生 1254

五、新品种活性炭 1255

一、沥青树脂 1260

第六节　其他 1260

二、中间相沥青炭微球 1263

三、氟化沥青 1268

参考文献 1270

一、现状 1273

第二节　IGCC的现状和发展趋势 1273

第六章　整体煤气化联合循环发电 1273

第一节　工作原理 1273

二、发展趋势 1275

二、工艺组成 1276

一、技术特点 1276

第三节 IGCC的技术特点和工艺组成 1276

一、坦帕IGCC示范电站 1279

第四节　IGCC示范电站 1279

二、Wabash River IGCC示范电站 1282

三、Buggenum IGCC示范电站 1284

四、Puertollano IGCC示范电站 1286

第五节 以煤的气化为基础的多联产技术 1287

参考文献 1288

一、燃料电池发电的基本原理 1289

第一节　基本原理和技术特点 1289

第七章　燃料电池 1289

二、技术特点和应用形式 1290

二、技术发展现状和趋势 1291

一、历史沿革 1291

第二节　发展概况 1291

三、世界各国的研究开发状况 1292

一、MCFC的基本原理 1293

第三节　熔融碳酸盐燃料电池 1293

二、MCFC的元件材料和制备工艺及结构特点 1294

三、本体性能 1295

四、MCFC发电系统特性分析 1296

一、SOFC的基本原理 1298

第四节　固体氧化物燃料电池 1298

三、SOFC各元件材料及制备工艺简介 1299

二、SOFC的结构特点、元件材料和制备工艺 1299

四、SOFC本体性能分析 1300

五、SOFC发电系统特性分析 1301

一、概述 1302

第五节　质子交换膜燃料电池 1302

二、电池组成 1303

第六节　燃料电池的燃料来源 1304

四、直接甲醇燃料电池 1304

三、FEMFC性能的影响因素 1304

参考文献 1305

四、主要设备材质 1306

三、光气的生产工艺过程 1306

第八章　其他产品 1306

第一节　光气 1306

一、光气的国内外工艺技术发展概况 1306

二、生成光气的化学反应过程 1306

一、丙烯酸国内外工艺技术发展概况 1308

第二节　丙烯酸 1308

五、光气产品规格 1308

六、安全卫生 1308

七、光气主要用途 1308

二、生产丙烯酸的化学反应过程及其机理 1309

三、丙烯酸生产工艺过程 1310

七、丙烯酸及相关主要产品用途 1312

六、安全卫生 1312

四、主要设备材质 1312

五、原料及公用工程消耗 1312

一、甲苯二异氰酸酯国内外技术发展概况 1313

第三节　甲苯二异氰酸酯 1313

二、甲苯二异氰酸酯化学反应过程及其机理 1314

三、甲苯二异氰酸酯生产工艺过程 1315

四、主要设备材质 1320

六、安全卫生 1321

五、原料及公用工程消耗 1321

参考文献 1322

七、甲苯二异氰酸酯主要用途 1322

第一节　水质稳定技术 1323

第一章　煤化工相关废水处理技术 1323

第十篇 煤化工对环境的影响及治理 1323

第二节　沉淀法水处理技术 1325

第三节　浮上法水处理技术 1329

第五节　汽提法水处理技术 1332

第四节　吹脱法水处理技术 1332

第六节　活性污泥法水处理技术 1333

第七节　生物膜法水处理技术 1338

第八节 A-B活性污泥法水处理技术 1342

第九节　A/O法水处理技术 1343

第十一节　厌氧生物水处理技术 1345

第十节　A1/A2/O法水处理技术 1345

第十二节　深度处理 1351

第十三节　污泥处理 1354

第十四节　典型废水处理 1359

参考文献 1363

第一节　煤化工相关的大气污染物 1364

第二章　煤化工相关废气处理技术 1364

第二节　废气处理基本方法 1365

第三节　低浓度二氧化硫处理技术 1380

第四节　氮氧化物废气处理技术 1393

第五节　有机废气治理技术 1397

参考文献 1403

第二节　煤灰渣高压制双免（免烧、免蒸）砖 1404

三、工艺流程 1404

第三章　煤化工炉渣和粉煤灰的综合利用 1404

第一节　煤灰渣制水泥 1404

一、代替黏土做水泥原料 1404

二、做水泥混合材 1404

第三节　高掺量粉煤灰烧结砖 1405

三、生产工艺流程 1405

一、原料要求 1405

二、双免砖的配方 1405

二、因地制宜选择原料路线 1406

一、原材料 1406

第四节　粉煤灰小型空心砌块 1406

参考文献 1407

三、生产工艺流程 1407

地表水环境质量标准 1408

一、水质标准和污水排放标准 1408

第四章　煤化工相关环境标准 1408

污水综合排放标准（GB 8978—1996） 1410

合成氨工业水污染物排放标准（GB 13458—2001） 1418

环境空气质量标准（GB 3095—1996） 1419

大气污染物综合排放标准（GB 16297—1996） 1420

锅炉大气污染物排放标准（GB 13271—2001） 1431

恶臭污染物排放标准（GB 14554—93） 1433

城市区域环境噪声标准（GB 3096—93） 1435

工业企业厂界噪声标准（GB 12348—90） 1436

一、气化炉炉内测温热电偶 1437

第二节　德士古水煤浆气化装置的特殊仪表 1437

第十一篇 煤化工工程的仪表与自控 1437

第一章　德士古（Texaco）水煤浆气化工艺装置的仪表与自控 1437

第一节　德士古水煤浆气化装置对控制和仪表的要求 1437

二、气化炉炉壁温度测量仪表 1440

三、水煤浆流量计 1443

五、氧气流量计及温度和压力补偿 1445

四、水煤浆切断阀 1445

六、合成气流量测量仪表 1446

八、合成气在线成分分析仪表 1447

七、灰水和黑水流量计 1447

九、特殊调节阀和切断阀 1449

十、其他仪表 1454

一、氧气流量调节 1456

第三节 德士古水煤浆气化装置的特殊调节回路 1456

二、气化炉、碳洗塔液位测量和控制 1458

三、气化装置APC 1459

四、锁渣罐排渣程序控制系统 1460

五、烧嘴冷却水安全联锁系统 1461

一、水煤浆气化装置DCS的使用 1462

第四节　DCS系统和控制室设计和使用 1462

六、气化炉压力、压差测量和调节 1462

四、DCS应用软件 1463

三、DCS系统设计 1463

二、煤气化装置DCS系统I/O点数 1463

五、DCS系统的发展 1464

六、控制室设计 1466

一、设计原则 1467

第五节 紧急停车（ESD）系统设计和使用 1467

二、气化炉安全联锁系统 1468

三、全厂联锁系统 1471

一、透平压缩机组安全监视和数据管理系统 1472

第六节　设备和机组成套仪表及PLC的应用 1472

二、其他设备和机泵成套仪表及PLC的应用 1474

第三节 鲁奇煤气化工艺装置仪表改进 1475

第二节　鲁奇煤气化工艺装置仪表运行 1475

第二章　鲁奇煤气化工艺装置的仪表与自控 1475

第一节　鲁奇煤气化工艺装置 1475

参考文献 1476

二、固体料位检测 1477

一、仪表选型及自动控制系统 1477

第三章　灰融聚流化床粉煤气化工艺装置的仪表与自控 1477

第一节 灰融聚流化床粉煤气化工艺 1477

第二节　灰融聚流化床粉煤气化工艺装置主要仪表 1477

五、气化炉进料调节系统 1478

四、锁渣系统控制 1478

三、加料系统 1478

第三节 灰融聚流化床粉煤气化工艺装置仪表的使用和改进 1479

七、气化炉安全联锁系统 1479

六、工艺气体分析仪 1479

附录一　法定计量单位与非法定计量单位换算因数 1480

附录二　常用单位换算表 1481

附录三　物性参数 1483

附录四　各国标准筛系对照表 1491