煤化工技術(shù)及裝備

0緒論/1
0．1煤化工的范疇1
0．2煤化工技術(shù)發(fā)展簡史2
0．2．1煤化工技術(shù)發(fā)展的四個時期2
0．2．2我國煤化工技術(shù)的發(fā)展歷程3
0．3我國煤化工產(chǎn)業(yè)背景4
0．4煤化工生產(chǎn)裝置的主要特點5
0．5課程的基本要求5
思考題6
參考文獻6
1煤的基礎(chǔ)知識/7
1．1煤的種類、形成和分子結(jié)構(gòu)7
1．1．1煤的種類7
1．1．2腐植煤的生成過程8
1．1．3煤的結(jié)構(gòu)8
1．2煤的化學(xué)組成10
1．2．1煤的工業(yè)分析10
1．2．2煤的元素分析12
1．2．3煤的成分分析基準(zhǔn)14
1．3煤的工藝性質(zhì)15
1．3．1氣化和燃燒用煤的工藝性質(zhì)15
1．3．2煉焦用煤的工藝性質(zhì)17
1．4煤的分類17
1．4．1我國煤炭分類18
1．4．2各種煤的特性和用途20
思考題23
參考文獻232煉焦/24
2．1概述24
2．1．1煉焦工業(yè)產(chǎn)品24
2．1．2焦炭的性質(zhì)25
2．1．3焦炭的用途及其質(zhì)量指標(biāo)27
2．2煤的成焦過程30
2．2．1煤的成焦過程簡介30
2．2．2煤的成焦特征31
2．2．3煉焦過程的化學(xué)產(chǎn)品32
2．3煉焦配煤33
2．3．1配煤的目的和意義33
2．3．2配煤的質(zhì)量指標(biāo)33
2．3．3配煤設(shè)備35
2．4煉焦?fàn)t40
2．4．1焦?fàn)t的構(gòu)造41
2．4．2焦?fàn)t的分類47
2．4．3幾種常見焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點48
2．4．4爐型的選擇52
2．5焦?fàn)t附屬設(shè)備54
2．5．1護爐設(shè)備54
2．5．2爐門56
2．5．3荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備56
2．5．4焦?fàn)t加熱設(shè)備59
2．5．5廢氣導(dǎo)出設(shè)備60
2．6焦?fàn)t附屬機械61
2．6．1裝煤車61
2．6．2推焦車62
2．6．3攔焦車64
2．6．4熄焦車65
2．7煉焦生產(chǎn)65
2．7．1焦?fàn)t裝煤65
2．7．2焦?fàn)t出焦和推焦66
2．7．3熄焦68
2．7．4篩焦70
2．8煉焦新技術(shù)71
2．8．1搗固煉焦71
2．8．2配型煤煉焦75
思考題78
參考文獻79
3煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制/80
3．1概述80
3．1．1煉焦化學(xué)產(chǎn)品簡介80
3．1．2煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成和產(chǎn)率81
3．1．3煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的生產(chǎn)流程83
3．2焦?fàn)t煤氣的冷卻、冷凝84
3．2．1粗煤氣的冷卻及主要設(shè)備85
3．2．2對集氣管噴灑氨水的要求89
3．2．3焦油與氨水分離及主要設(shè)備89
3．3煤氣的輸送和凈化91
3．3．1煤氣輸送設(shè)備91
3．3．2煤氣輸送管路91
3．3．3煤氣的凈化93
3．4氨和吡啶的回收98
3．4．1氨和吡啶的基本性質(zhì)和用途98
3．4．2飽和器法生產(chǎn)硫酸銨工藝及設(shè)備99
3．4．3無飽和器法生產(chǎn)硫酸銨工藝及設(shè)備103
3．4．4弗薩姆法生產(chǎn)無水氨106
3．4．5吡啶的回收107
3．5粗苯的回收108
3．5．1粗苯的組成和性質(zhì)108
3．5．2回收苯族烴的方法109
3．5．3煤氣最終冷卻和除萘110
3．5．4粗苯吸收工藝及設(shè)備112
3．5．5富油脫苯115
3．5．6富油脫苯的主要設(shè)備117
3．6粗苯的精制122
3．6．1初步精餾123
3．6．2粗苯化學(xué)精制的方法123
3．6．3粗苯的酸洗精制123
3．6．4粗苯的催化加氫精制127
3．6．5初餾分的加工131
3．6．6重苯處理加工132
3．7焦油的加工133
3．7．1焦油的組成、產(chǎn)率及主要產(chǎn)品的用途133
3．7．2焦油加工前的準(zhǔn)備134
3．7．3焦油的蒸餾135
3．7．4焦油加工的主要設(shè)備136
思考題138
參考文獻139
4煤的氣化/140
4．1概述140
4．1．1煤炭氣化的概念140
4．1．2煤炭氣化技術(shù)的分類140
4．1．3氣化爐142
4．1．4氣化用煤對煤質(zhì)的一般要求145
4．1．5煤炭氣化技術(shù)的意義及應(yīng)用146
4．2煤炭氣化原理147
4．2．1干燥148
4．2．2熱解148
4．2．3氣化燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)148
4．2．4氣化與燃燒的比較150
4．3固定床氣化技術(shù)與氣化爐151
4．3．1固定床氣化用煤的要求151
4．3．2固定床氣化過程152
4．3．3固定床氣化工藝154
4．3．4固定床氣化爐156
4．4流化床氣化技術(shù)與氣化爐164
4．4．1流化床氣化過程164
4．4．2流化床氣化工藝及設(shè)備165
4．4．3流化床氣化用煤的要求169
4．5氣流床氣化技術(shù)與氣化爐169
4．5．1氣流床氣化技術(shù)170
4．5．2德士古水煤漿氣化工藝及設(shè)備173
4．5．3Shell煤氣化工藝及設(shè)備181
4．5．4氣流床氣化工藝對煤質(zhì)的要求191
4．6煤炭氣化技術(shù)比較及發(fā)展方向192
4．7煤氣的凈化194
4．7．1煤氣中的雜質(zhì)及危害194
4．7．2煤氣除塵方法和設(shè)備194
4．7．3煤氣的脫硫197
4．7．4CO的變換201
4．7．5CO2的脫除技術(shù)201
4．8煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電201
4．8．1IGCC發(fā)電工藝202
4．8．2空分系統(tǒng)203
4．8．3影響IGCC發(fā)電系統(tǒng)效率的因素205
4．8．4IGCC 技術(shù)的特點206
4．8．5IGCC技術(shù)的現(xiàn)狀及前景206
思考題207
參考文獻207
5煤的直接液化/208
5．1概述209
5．1．1煤與石油209
5．1．2煤直接液化的基本原理212
5．1．3直接液化對煤質(zhì)的要求213
5．1．4煤直接液化過程中溶劑的作用和來源214
5．1．5煤直接液化產(chǎn)物214
5．1．6煤直接液化催化劑215
5．2煤直接液化的工藝過程216
5．2．1煤漿制備217
5．2．2直接液化單元217
5．2．3循環(huán)溶劑加氫單元222
5．2．4液化粗油提質(zhì)加工222
5．3幾種國內(nèi)外典型的直接液化技術(shù)223
5．3．1煤直接液化工藝分類224
5．3．2德國煤液化精制聯(lián)合技術(shù)224
5．3．3美國H?Coal、CTSL和HTI技術(shù)226
5．3．4日本NEDOL技術(shù)229
5．3．5俄羅斯低壓煤直接液化技術(shù)229
5．3．6煤油共煉技術(shù)230
5．3．7中國神華煤液化技術(shù)232
5．3．8典型液化技術(shù)對比233
5．4煤直接液化技術(shù)的主要設(shè)備235
5．4．1直接液化反應(yīng)器236
5．4．2煤漿預(yù)熱器240
5．4．3高溫氣體分離器241
5．4．4高壓低溫分離器242
5．4．5高壓換熱器242
5．4．6高壓減壓閥244
5．4．7高壓煤漿泵245
5．4．8臨氫設(shè)備用材的研發(fā)246
5．5煤液化工藝與其他煤轉(zhuǎn)化工藝對比246
思考題247
參考文獻248
6煤的間接液化/249
6．1概述249
6．1．1發(fā)展煤間接液化技術(shù)的意義249
6．1．2煤間接液化核心技術(shù)的發(fā)展概況249
6．2煤間接液化原理及操作條件252
6．2．1煤間接液化的基本原理252
6．2．2費托合成技術(shù)253
6．2．3F-T合成的工藝條件254
6．2．4F-T合成催化劑256
6．2．5間接液化的產(chǎn)物特點259
6．2．6間接液化對煤質(zhì)的一般要求259
6．3典型間接液化工藝260
6．3．1南非Sasol間接液化工藝260
6．3．2其他合成液體燃料工藝264
6．4F-T合成反應(yīng)器267
6．4．1F-T合成反應(yīng)器概述267
6．4．2固定床反應(yīng)器267
6．4．3流化床反應(yīng)器270
6．4．4漿態(tài)床反應(yīng)器273
6．4．5三類反應(yīng)器的比較276
6．5甲醇的生產(chǎn)278
6．5．1甲醇簡介278
6．5．2甲醇合成原理279
6．5．3甲醇合成工藝281
6．5．4甲醇合成設(shè)備284
6．5．5甲醇精餾291
6．6甲醇汽油的合成技術(shù)293
6．6．1甲醇轉(zhuǎn)汽油工藝293
6．6．2甲醇轉(zhuǎn)汽油的工藝條件293
6．7二甲醚生產(chǎn)技術(shù)294
6．7．1二甲醚簡介294
6．7．2二甲醚的生產(chǎn)方法295
6．8甲醇制烯烴技術(shù)296
6．8．1低碳烯烴簡介296
6．8．2典型的甲醇制烯烴技術(shù)296
思考題298
參考文獻298