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0 绪论 1

0.1 煤化工的范畴 1

0.2 煤化工技术发展简史 2

0.2.1 煤化工技术发展的四个时期 2

0.2.2 我国煤化工技术的发展历程 3

0.3 我国煤化工产业背景 4

0.4 煤化工生产装置的主要特点 5

0.5 课程的基本要求 5

思考题 6

参考文献 6

1 煤的基础知识 7

1.1 煤的种类、形成和分子结构 7

1.1.1 煤的种类 7

1.1.2 腐植煤的生成过程 8

1.1.3 煤的结构 8

1.2 煤的化学组成 10

1.2.1 煤的工业分析 10

1.2.2 煤的元素分析 12

1.2.3 煤的成分分析基准 14

1.3 煤的工艺性质 15

1.3.1 气化和燃烧用煤的工艺性质 15

1.3.2 炼焦用煤的工艺性质 17

1.4 煤的分类 17

1.4.1 我国煤炭分类 18

1.4.2 各种煤的特性和用途 20

思考题 23

参考文献 23

2 炼焦 24

2.1 概述 24

2.1.1 炼焦工业产品 24

2.1.2 焦炭的性质 25

2.1.3 焦炭的用途及其质量指标 27

2.2 煤的成焦过程 30

2.2.1 煤的成焦过程简介 30

2.2.2 煤的成焦特征 31

2.2.3 炼焦过程的化学产品 32

2.3 炼焦配煤 33

2.3.1 配煤的目的和意义 33

2.3.2 配煤的质量指标 33

2.3.3 配煤设备 35

2.4 炼焦炉 40

2.4.1 焦炉的构造 41

2.4.2 焦炉的分类 47

2.4.3 几种常见焦炉的结构特点 48

2.4.4 炉型的选择 52

2.5 焦炉附属设备 54

2.5.1 护炉设备 54

2.5.2 炉门 56

2.5.3 荒煤气导出设备 56

2.5.4 焦炉加热设备 59

2.5.5 废气导出设备 60

2.6 焦炉附属机械 61

2.6.1 装煤车 61

2.6.2 推焦车 62

2.6.3 拦焦车 64

2.6.4 熄焦车 65

2.7 炼焦生产 65

2.7.1 焦炉装煤 65

2.7.2 焦炉出焦和推焦 66

2.7.3 熄焦 68

2.7.4 筛焦 70

2.8 炼焦新技术 71

2.8.1 捣固炼焦 71

2.8.2 配型煤炼焦 75

思考题 78

参考文献 79

3 炼焦化学产品的回收与精制 80

3.1 概述 80

3.1.1 炼焦化学产品简介 80

3.1.2 炼焦化学产品的组成和产率 81

3.1.3 炼焦化学产品回收的生产流程 83

3.2 焦炉煤气的冷却、冷凝 84

3.2.1 粗煤气的冷却及主要设备 85

3.2.2 对集气管喷洒氨水的要求 89

3.2.3 焦油与氨水分离及主要设备 89

3.3 煤气的输送和净化 91

3.3.1 煤气输送设备 91

3.3.2 煤气输送管路 91

3.3.3 煤气的净化 93

3.4 氨和吡啶的回收 98

3.4.1 氨和吡啶的基本性质和用途 98

3.4.2 饱和器法生产硫酸铵工艺及设备 99

3.4.3 无饱和器法生产硫酸铵工艺及设备 103

3.4.4 弗萨姆法生产无水氨 106

3.4.5 吡啶的回收 107

3.5 粗苯的回收 108

3.5.1 粗苯的组成和性质 108

3.5.2 回收苯族烃的方法 109

3.5.3 煤气最终冷却和除萘 110

3.5.4 粗苯吸收工艺及设备 112

3.5.5 富油脱苯 115

3.5.6 富油脱苯的主要设备 117

3.6 粗苯的精制 122

3.6.1 初步精馏 123

3.6.2 粗苯化学精制的方法 123

3.6.3 粗苯的酸洗精制 123

3.6.4 粗苯的催化加氢精制 127

3.6.5 初馏分的加工 131

3.6.6 重苯处理加工 132

3.7 焦油的加工 133

3.7.1 焦油的组成、产率及主要产品的用途 133

3.7.2 焦油加工前的准备 134

3.7.3 焦油的蒸馏 135

3.7.4 焦油加工的主要设备 136

思考题 138

参考文献 139

4 煤的气化 140

4.1 概述 140

4.1.1 煤炭气化的概念 140

4.1.2 煤炭气化技术的分类 140

4.1.3 气化炉 142

4.1.4 气化用煤对煤质的一般要求 145

4.1.5 煤炭气化技术的意义及应用 146

4.2 煤炭气化原理 147

4.2.1 干燥 148

4.2.2 热解 148

4.2.3 气化燃烧过程的化学反应 148

4.2.4 气化与燃烧的比较 150

4.3 固定床气化技术与气化炉 151

4.3.1 固定床气化用煤的要求 151

4.3.2 固定床气化过程 152

4.3.3 固定床气化工艺 154

4.3.4 固定床气化炉 156

4.4 流化床气化技术与气化炉 164

4.4.1 流化床气化过程 164

4.4.2 流化床气化工艺及设备 165

4.4.3 流化床气化用煤的要求 169

4.5 气流床气化技术与气化炉 169

4.5.1 气流床气化技术 170

4.5.2 德士古水煤浆气化工艺及设备 173

4.5.3 Shell煤气化工艺及设备 181

4.5.4 气流床气化工艺对煤质的要求 191

4.6 煤炭气化技术比较及发展方向 192

4.7 煤气的净化 194

4.7.1 煤气中的杂质及危害 194

4.7.2 煤气除尘方法和设备 194

4.7.3 煤气的脱硫 197

4.7.4 CO 的变换 201

4.7.5 CO2的脱除技术 201

4.8 煤气化联合循环发电 201

4.8.1 IGCC发电工艺 202

4.8.2 空分系统 203

4.8.3 影响IGCC发电系统效率的因素 205

4.8.4 IGCC技术的特点 206

4.8.5 IGCC技术的现状及前景 206

思考题 207

参考文献 207

5 煤的直接液化 208

5.1 概述 209

5.1.1 煤与石油 209

5.1.2 煤直接液化的基本原理 212

5.1.3 直接液化对煤质的要求 213

5.1.4 煤直接液化过程中溶剂的作用和来源 214

5.1.5 煤直接液化产物 214

5.1.6 煤直接液化催化剂 215

5.2 煤直接液化的工艺过程 216

5.2.1 煤浆制备 217

5.2.2 直接液化单元 217

5.2.3 循环溶剂加氢单元 222

5.2.4 液化粗油提质加工 222

5.3 几种国内外典型的直接液化技术 223

5.3.1 煤直接液化工艺分类 224

5.3.2 德国煤液化精制联合技术 224

5.3.3 美国H-Coal、CTSL和HTI技术 226

5.3.4 日本NEDOL技术 229

5.3.5 俄罗斯低压煤直接液化技术 229

5.3.6 煤油共炼技术 230

5.3.7 中国神华煤液化技术 232

5.3.8 典型液化技术对比 233

5.4 煤直接液化技术的主要设备 235

5.4.1 直接液化反应器 236

5.4.2 煤浆预热器 240

5.4.3 高温气体分离器 241

5.4.4 高压低温分离器 242

5.4.5 高压换热器 242

5.4.6 高压减压阀 244

5.4.7 高压煤浆泵 245

5.4.8 临氢设备用材的研发 246

5.5 煤液化工艺与其他煤转化工艺对比 246

思考题 247

参考文献 248

6 煤的间接液化 249

6.1 概述 249

6.1.1 发展煤间接液化技术的意义 249

6.1.2 煤间接液化核心技术的发展概况 249

6.2 煤间接液化原理及操作条件 252

6.2.1 煤间接液化的基本原理 252

6.2.2 费托合成技术 253

6.2.3 F-T合成的工艺条件 254

6.2.4 F-T合成催化剂 256

6.2.5 间接液化的产物特点 259

6.2.6 间接液化对煤质的一般要求 259

6.3 典型间接液化工艺 260

6.3.1 南非Sasol间接液化工艺 260

6.3.2 其他合成液体燃料工艺 264

6.4 F-T合成反应器 267

6.4.1 F-T合成反应器概述 267

6.4.2 固定床反应器 267

6.4.3 流化床反应器 270

6.4.4 浆态床反应器 273

6.4.5 三类反应器的比较 276

6.5 甲醇的生产 278

6.5.1 甲醇简介 278

6.5.2 甲醇合成原理 279

6.5.3 甲醇合成工艺 281

6.5.4 甲醇合成设备 284

6.5.5 甲醇精馏 291

6.6 甲醇汽油的合成技术 293

6.6.1 甲醇转汽油工艺 293

6.6.2 甲醇转汽油的工艺条件 293

6.7 二甲醚生产技术 294

6.7.1 二甲醚简介 294

6.7.2 二甲醚的生产方法 295

6.8 甲醇制烯烃技术 296

6.8.1 低碳烯烃简介 296

6.8.2 典型的甲醇制烯烃技术 296

思考题 298

参考文献 298