概述 1
第一章 固体块状燃料气化制取合成氨原料气 12
第一节 气化固体燃料时煤气发生炉内燃料层的分区 13
第二节 固体燃料气化的反应机理 15
(一)气化过程的主要化学反应方程式 15
(二)气化过程的反应机理 16
第三节 气化反应的化学平衡 21
(一)二氧化碳还原反应 24
(二)均相水煤气反应 27
(三)甲烷生成反应 28
第四节 气化过程的反应动力学 30
(一)气化反应的过程 30
(二)氧与碳的反应速度 32
(三)二氧化碳与碳的反应速度 34
(四)蒸汽与碳的反应速度 37
(五)压力对反应速度的影响 38
第五节 各种理想气体的制备 38
(一)理想空气煤气 39
(二)理想水煤气 42
(三)理想半水煤气(空气煤气和水煤气的混合气) 44
(四)理想氧-蒸汽煤气 46
参考文献 48
第二章 固定层气化固体燃料的工业方法 49
第一节 固定层气化对燃料的要求 49
(一)燃料的化学性质 49
(二)燃料的物理性质 53
第二节 制取发生炉煤气的工业方法 55
(一)制取发生炉煤气的气化过程 56
(二)制取发生炉煤气的工艺条件选择 58
(三)制取发生炉煤气的生产操作指标 62
第三节 制取水煤气及半水煤气的工业方法 62
(一)间歇法制水煤气 62
(二)间歇法制半水煤气 74
(三)采用无烟煤和焦炭为原料时操作条件的比较 75
第四节 固定层气化过程中的热损失及回收 77
第五节 固定层煤气发生炉及造气的工艺流程 79
(一)煤气发生炉 79
(二)间歇法制取水煤气和半水煤气的工艺流程 89
(三)煤气发生炉制取半水煤气的物料和热量衡算 90
第六节 煤球在固定层煤气发生炉中的气化 108
(一)煤球的质量及其气化特性 109
(二)煤球的气化指标 114
第七节 其他气化方法 115
(一)在间歇式固定层煤气炉中以氧(或富氧空气)-蒸汽混合物连续制取水煤气或半水煤气 115
(二)以氧(或富氧空气)-蒸汽混合物为气化剂的加压连续气化法 118
参考文献 127
(一)气化过程的一般原理 128
第一节 沸腾床气化 128
第三章 沸腾床及气流床气化固体燃料 128
(二)对燃料的要求及反应条件分析 135
(三)工艺流程及气化工艺指标 141
第二节 气流床气化 144
(一)科柏斯-托切克气化法 145
(二)其他气化方法 156
参考文献 163
第一节 蒸汽转化法的理论基础 164
(一) 蒸汽转化的化学反应 164
第四章 气态烃及轻油转化制取合成氨原料气的理论基础 164
(二) (二)蒸汽转化反应的化学平衡 167
(三)甲烷蒸汽转化反应动力学 176
(四)轻油蒸汽转化的反应动力学 188
(五)影响蒸汽转化反应的几个主要因素 192
第二节 催化部分氧化法的理论基础 197
(一)甲烷的部分氧化反应及反应平衡 197
(二)甲烷催化部分氧化的反应机理 203
(三)影响催化部分氧化反应的几个主要因素 208
(四)蒸汽转化过程中二段炉内的反应 212
第三节 间歇催化转化法的理论基础 215
(一)甲烷间歇催化转化的化学反应 216
(二)甲烷间歇催化转化的反应平衡 219
(三)甲烷间歇催化转化的反应热 223
(四)甲烷间歇催化转化的反应机理 223
(五)主要工艺参数对转化过程的影响 223
第四节 转化过程中炭黑的生成 224
(一)炭黑生成的反应及最小水碳比 224
(二)炭黑生成的反应机理 230
(三)转化反应管内积碳反应速度及其沿反应管长度变化的特点 234
第五节 转化催化剂 238
(四)防止生成炭黑的必要条件 238
(一)催化剂的制备 240
(二)催化剂的氧化与还原 250
(三)催化剂的中毒 254
参考文献 260
第五章 气态烃及轻油转化制合成氨原料气的工业生产方法 264
第一节 气态烃及轻油的物理化学性质 264
(一)气态烃的物理化学性质及组成 264
(二)轻油的物理化学性质及组成 268
(二)工艺流程 269
第二节 气态烃及轻油蒸汽转化制合成氨原料气 269
(一)蒸汽转化法的发展与应用 269
(三)主要设备及其构筑材料 275
(四)消耗定额 315
(五)物料衡算和热量衡算 315
第三节 气态烃部分氧化法制取合成氨原料气 324
(一)常压催化部分氧化法 324
(二)加压催化部分氧化法 329
(三)加压高温非催化部分氧化法 331
(四)物料衡算和热量衡算实例 332
第四节 气态烃及轻油间歇催化转化制取合成氨原料气 334
(一)气态烃间歇催化转化法 334
(三) 轻油间歇催化转化法 341
(四) 第五节 综合法制取合成氨原料气 345
第六节 各种生产方法的评述 346
参考文献 348
第六章 液态烃制取合成氨原料气 349
第一节 重油部分氧化法制合成氨原料气的基本原理 349
(一)重油部分氧化法的反应原理 350
(二)重油部分氧化法制合成氨原料气的工艺条件分析 355
第二节 液态烃热裂解法制气的基本原理 374
(一)烃的热稳定性——裂解反应热力学分析 375
(二)液态烃热裂解反应机理 377
(三)影响热裂解反应的因素 380
参考文献 381
第七章 液态烃制取合成氨原料气的工业生产方法 382
第一节 重油的物理化学性质 383
(一)重油的来源、品种及其组成 383
(二)重油的物理性质 385
第二节 重油部分氧化法的工艺流程 389
(一)急冷流程 390
(二)废热锅炉流程 394
(三)其他重油气化方法 396
(四)重油部分氧化法的工艺计算 398
第三节 重油部分氧化法的主要设备及其构筑材料 407
(一)喷嘴 408
(二)气化炉 418
(三)急冷室 422
(四)废热锅炉 424
第四节 重油气化过程中生成炭黑的处理方法 431
(一)用轻油萃取处理炭黑污水 433
(二)用原料油萃取处理炭黑污水 436
(三)用原料油直接洗涤脱除气体中炭黑 440
第五节 液态烃裂解法制取合成氨原料气的工艺流程 444
(一)重油非催化裂解法 445
(二)重油催化裂解法 448
参考文献 450
第八章 深冷技术在合成氨工业生产中的应用 452
(一)获得低温的方法 453
第一节 气体液化的基本原理 453
(二)深度冷冻循环 459
第二节 空气分离 480
(一)空气分离的理论基础 480
(二)空气的净化 495
(三)空气分离装置的工艺流程 500
(四)空气分离装置的主要设备 508
(五)提取稀有气体 530
第三节 焦炉气、水煤气的分离 539
(一)焦炉气、水煤气分离的理论基础 540
(二)焦炉气的净化 553
(三)焦炉气、水煤气分离装置的工艺流程 556
第四节 天然气蒸汽转化-深冷净化法制取合成氨原料气 568
(一)深冷净化法 568
(二)深冷净化装置 570
第五节 合成氨尾气中氩和氢的提取 572
(一)合成氨尾气的组成 573
(二)合成氨尾气的净化 573
(三)合成氨尾气的深冷分离 574
参考文献 580