煤化工技术

第一篇 煤的性质、加工和利用 1
第1章 煤炭资源及其组成和性质 1
1.1世界煤炭资源 1
1.1.1世界煤炭资源分布 1
1.1.2世界煤炭消费市场 2
1.1.3世界煤炭需求预测 3
1.2中国煤炭资源 3
1.2.1中国煤炭资源分布 3
1.2.2中国煤炭消费概况和消费结构 5
1.2.3中国煤炭需求预测 6
1.3煤的组成和性质 7
1.3.1煤的组成 7
1.3.2煤的物理性质 10
1.3.3煤的化学性质 15
1.3.4煤的工艺性质 16
1.4煤炭分类 18
1.4.1煤炭分类方法 18
1.4.2中国煤炭分类 18
1.5原煤评价 20
1.5.1煤样的采集及煤样制备[11] 21
1.5.2煤样分析 22
1.5.3主要评价指标 23
第2章 煤的洗选与储运 26
2.1 煤的洗选 26
2.1.1 煤的可选性 26
2.1.2 选煤方法 27
2.1.3 选煤后处理 32
2.2 煤的储运 33
2.2.1 煤的运输 33
2.2.2 煤的接卸 35
2.2.3 煤的储存 36
第3章 煤的预处理 41
3.1煤的破碎与筛分 41
3.1.1煤的破碎 41
3.1.2煤的筛分 43
3.2型煤技术 44
3.2.1型煤制备机理 44
3.2.3型煤生产工艺 45
3.2.4主要型煤生产设备 47
3.3水煤浆制备 48
3.3.1水煤浆制备机理 48
3.3.2水煤浆生产工艺 51
3.3.3水煤浆生产及输送的主要设备 54
3.4煤的预干燥 57
3.4.1煤的干燥机理 57
3.4.2煤的预干燥工艺 57
3.4.3主要设备 60
3.5干煤粉制备 62
3.5.1干粉煤制备机理 62
3.5.2干粉煤生产工艺 63
3.5.3干粉煤生产的主要设备 63
3.6配煤技术 65
3.6.1配煤原理 66
3.6.2配煤工艺 66
3.6.3 配煤要求 68
第4章 煤的利用及煤化工产业链 71
4.1 煤的利用 71
4.1.1 燃煤发电 71
4.1.2 民用煤 71
4.1.3 煤化工 72
4.2 煤化工产业链 74
4.2.1 传统煤化工 74
4.2.2 新型煤化工 75
第二篇 煤的热解和焦化 77
第5章 煤的焦化 77
5.1煤的热解技术 77
5.1.1概述 77
5.1.2煤的热解动力学 78
5.1.3煤的热解方法 79
5.1.4热解产物及其利用 82
5.2煤的焦化技术 84
5.2.1概述 84
5.2.2焦炭 86
5.2.3炼焦用煤及其成焦理论 88
5.2.4炼焦技术 90
5.2.5炼焦设备 91
第6章 炼焦化学产品的回收与精制 95
6.1 概述 95
6.1.1 产品组成 95
6.1.2 产品回收与加工方法 95
6.2 焦炉煤气及其利用 96
6.2.1 焦炉煤气的冷却及分离 96
6.2.2 氨的回收 97
6.2.3 粗苯回收 98
6.2.4 酚回收 100
6.3 焦油及其深加工 101
6.3.1 概述 101
6.3.2 主要产品的性质及用途 102
6.3.3 煤焦油的储运、脱渣、脱水、脱盐 105
6.3.4 焦油蒸馏 107
6.3.5 焦油产品加工 107
第三篇 煤气化技术 110
第7章 煤炭气化的物理化学过程 110
7.1煤气化过程动力学 110
7.1.1煤的热解 110
7.1.2煤气化过程中的燃烧反应 111
7.1.3煤焦的气化反应 114
7.3气化过程中的平衡与热效应 116
7.2.1煤气化过程的反应 116
7.2.2气化过程的热力学平衡 119
7.2.3气化热力学平衡计算 123
第8章 典型煤气化技术 130
8.1煤气化技术及其分类 130
8.1.1按年代分类 130
8.1.2按流动状态分类 133
8.2固定床气化技术 135
8.2.1鲁奇加压气化 136
8.2.2BGL气化炉 143
8.3流化床气化技术 149
8.3.1高温温克勒（HTW）煤气化技术 149
8.3.3 U-gas气化技术 153
8.3.4 ICC灰熔聚流化床煤气化技术 157
8.3.5Trig煤气化技术 161
8.4水煤浆气化技术 167
8.4.1GE水煤浆气化技术 168
8.4.2新型多喷嘴水煤浆气化技术 181
8.4.3清华炉煤气化技术 191
8.4.4 E-gas气化技术 198
8.5粉煤气化技术 204
8.5.1概述 204
8.5.2 SHELL气化技术 210
8.5.3GSP气化技术 222
8.5.4 SE-东方炉气化技术 229
8.5.5两段炉气化技术 237
8.5.6航天炉气化技术 242
8.6典型煤气化技术分析对比 246
8.6.1技术特点分析 247
8.6.2煤种适应性分析 252
8.6.3环保分析（三废治理和节水） 254
8.6.4投资与技术经济分析 255
第9章 煤气化技术研究及发展趋势 259
9.1煤气化技术研究 259
9.1.1煤的催化气化 259
9.1.2煤的加氢气化 259
9.1.3煤的地下气化 260
9.1.4煤的太阳能气化 261
9.1.5煤的等离子体气化 261
9.1.6煤的核能余热气化 262
9.1.7煤的超临界气化 262
9.1.8煤的化学环气化 263
9.2煤气化技术发展趋势 264
9.2.1煤气化技术发展面临的主要问题 264
9.2.2煤气化技术的发展趋势 265
9.3中国石化煤气化技术的应用与研发 267
9.3.1中国石化煤气化装置应用情况 267
9.3.2中国石化煤气化技术的开发与应用 268
9.3.3中国石化在煤气化方面的优势 270
第四篇 煤气化配套单元技术 272
第10章 空气分离技术 272
10.1 概述 272
10.2 空气分离技术原理 272
10.2.1 空气的组成及性质 272
10.2.2 空气分离的方法 273
10.3 深冷分离工艺流程及主要设备 274
10.3.1 工艺流程 274
10.3.2 主要设备 277
10.3.3 装置能耗分析 282
10.4 空分技术国内外现状 283
10.5 空分技术发展趋势 285
10.5.1 空分装置规模大型化 285
10.5.2 空分单元设备的节能降耗 285
10.5.3 装置自动化水平不断提高 285
10.5.4 空分装置多元化发展 286
第11章 一氧化碳变换技术 287
11.1概述 287
11.2 CO变换反应的物理化学基础 287
11.2.1 CO变换反应的过程及特点 287
11.2.2 CO变换过程的副反应 288
11.2.3 CO变换反应的热效应 288
11.2.4 CO变换反应的化学平衡 289
11.2.5 CO变换反应的动力学 294
11.3变换催化剂 295
11.3.1变换催化剂分类 295
11.3.2各类变换催化剂的特点及应用 297
11.4 变换工艺技术 299
11.4.1 变换工艺技术分类 299
11.4.2 变换工艺技术及流程 300
11.5 新型耐硫变换工艺的在煤气化技术中的应用 313
11.5.1 国内常用的几种气化工艺 313
11.5.2 不同煤气化工艺产出粗煤气的特点[12] 313
11.5.3 新型耐硫变换工艺在煤气化技术中的应用 314
11.6变换系统的热能回收 316
11.7 CO变换的主要设备 316
11.7.1变换炉的型式 316
11.7.2变换炉的设备结构 319
11.7.3变换系统的材料 320
11.8 CO变换技术发展趋势 321
第12章 酸性气脱除技术 324
12.1 概述 324
12.2 低温甲醇洗 326
12.2.1 基本原理 326
12.2.2 工艺流程 327
12.2.3 工艺技术特点及主要指标 331
12.2.4 主要设备 332
12.3 NHD净化技术 333
12.3.1 基本原理 333
12.3.2 典型工艺流程 334
12.3.3 工艺技术特点及主要指标 335
12.3.4 主要设备 337
12.4 MDEA法 338
12.4.1 基本原理 338
12.4.2 工艺流程 339
12.4.3 工艺技术特点及主要指标 342
12.4.4 主要设备 344
12.5 干法脱硫技术 344
12.5.1 主要方法 345
12.5.2 工艺技术特点 347
12.5.3 干法脱硫的主要设备 347
12.6 其他酸性气脱除方法 348
12.6.1 热钾碱法 348
12.6.2 生物脱硫法 350
12.6.3 膜分离法 352
12.6.4 变压吸附法 352
12.7 技术对比 354
12.7.1 各类酸性气体脱除工艺的比较 354
12.7.2 酸性气体脱除技术方案选择 355
第13章 合成气精制技术 358
13.1概述 358
13.2甲烷化精制技术 358
13.2.1中温甲烷化技术 359
13.2.2低温甲烷化技术 364
13.2.3技术发展现状及趋势 365
13.3深冷分离 366
13.3.1工艺原理 366
13.3.2工艺流程 367
13.3.3主要设备 371
13.3.4技术发展现状及趋势 372
13.4变压吸附 372
13.4.1工艺原理 373
13.4.2工艺流程 374
13.4.3工艺技术关键 375
13.4.4技术发展现状及趋势 377
第14章 硫回收技术 379
14.1 概述 379
14.2 克劳斯（CLAUS） 379
14.2.1 基本原理 379
14.2.2 工艺流程 380
14.2.3 工艺技术特点及主要指标 381
14.2.4 主要设备 382
14.2.5 硫磺回收催化剂 384
14.3 硫回收尾气处理 384
14.3.1 基本原理 384
14.3.2 工艺流程 385
14.3.3 主要设备 387
14.3.4 克劳斯尾气加氢催化剂 388
14.4 湿法制酸工艺（WSA） 389
14.4.1 基本原理 389
14.4.2 工艺流程 389
14.4.3 工艺技术特点 390
14.4.4 关键设备 391
14.4.5 催化剂 391
14.4.6 技术指标与工业应用 391
14.5 湿式氧化法 392
14.5.1 基本原理 393