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現代煤化工技術手冊

現代煤化工技術手冊》,作 者:賀永德 編,定 價:498,出 版 社:化學工業出版社,出版日期:2020年02月01日,頁 數:1410,裝 幀:精裝,ISBN:9787122347206。

化學工業出版社(簡稱化工社)組建於1953年1月,經過近60年的發展,化工社現已成為專業特色突出、品牌優勢明顯、圖書[1]市場占有率較高、有良好知名度和信譽度的中央級綜合科技出版社[2]

目錄

內容簡介

《現代煤化工技術手冊》為一部關於現代煤化工技術和發展的,具有科學性、前瞻性和實用性的大型手冊,已延續三版。第三版共分9篇53章,全面介紹了自2011年以來我國現代煤化工在技術創新驅動下,大型工程化示範、重大裝備製造、新技術、新產品開發、生產安全、環境保護與「三廢」治理、煤炭清潔高效轉化多聯產技術、系統優化設計、節能減排、降低生產成本等諸多方面取得的一批突破性的成果。第三版在第二版的基礎上新增內容36項,這些新技術、新產品開發成果,對我國煤炭清潔高效開發利用、拓展現代煤化工新領域、實施油氣替代戰略、改善生態環境將起到積極的推動作用。

本手冊可供從事煤炭、煤化工領域的科研、設計、生產的工程技術人員使用,也可供高等院校相關專業的師生參考。

目錄

第一章煤炭在能源中的地位 / 2

第一節世界能源狀況及發展趨勢 / 2

一、世界能源儲量及消費量 / 2

二、世界能源發展趨勢 / 3

三、CO2排放量 / 3

第二節中國能源結構及需求預測 / 4

一、煤炭在中國能源和經濟發展中的重要地位 / 4

二、中國一次能源生產量及構成 / 4

三、中國化石能源儲量 / 4

四、中國一次能源消費量及需求量預測 / 5

第三節煤炭利用現狀及存在的問題 / 6

一、煤炭利用的現狀 / 6

二、煤炭利用存在的問題 / 7

第二章現代煤化工及潔淨煤技術 / 8

第一節潔淨煤技術 / 8

一、可持續發展與環境 / 8

二、潔淨煤技術的重要性 / 9

三、潔淨煤技術包括的領域 / 9

第二節煤焦化技術 / 10

一、煤焦化主要產品 / 10

二、焦炭產量 / 10

三、技術進展 / 11

四、煤熱解乾餾技術 / 11

五、中低溫煤焦油加工 / 12

第三節煤氣化技術 / 12

一、煤氣化的應用及重要性 / 12

二、煤氣化技術現狀及發展趨勢 / 13

三、中國煤氣化技術開發應用狀況 / 16

第四節煤炭液化技術 / 17

一、概述 / 17

二、煤炭直接液化技術 / 17

三、煤炭間接液化技術 / 20

四、煤炭液化的綜合評價 / 23

五、煤油共煉技術 / 24

六、煤炭液化「十三五」規劃 / 25

第三章現代煤化工重點產品 / 26

第一節甲醇制烯烴 / 26

一、MTO(methanol to olefin)技術 / 26

二、MTP(methanol to propylene)技術 / 28

三、中國MTP工業化示範項目 / 29

第二節煤制乙二醇 / 31

一、中國乙二醇需求增長很快 / 31

二、煤基乙二醇技術開發現狀 / 31

第三節煤制天然氣 / 33

一、煤制天然氣技術概況 / 33

二、甲烷化催化劑 / 34

三、煤制天然氣工藝過程 / 35

四、煤制天然氣成本 / 35

五、煤制天然氣建設項目 / 35

六、科學發展煤制天然氣 / 36

第四節煤基醇醚燃料 / 37

一、醇醚燃料開發應用現狀 / 37

二、煤基甲醇汽油 / 37

三、二甲醚燃料 / 38

第四章現代煤化工發展模式 / 41

第一節南非Sasol F-T合成模式 / 41

第二節新西蘭Methanex模式 / 42

第三節德國魯奇公司GTC-MTP模式 / 42

第四節Shell合成氣園(Syngas Park)模式 / 43

第五節煤炭、化工、冶金多聯產模式 / 44

第六節21世紀能源系統展望 / 44

第七節榆林煤熱解多聯產模式 / 45

第八節延長石油集團煤、油、氣碳氫互補模式 / 46

第九節煤化工產品鏈 / 46

第五章現代煤化工技術示範項目簡介 / 49

第一節綜述 / 49

一、現代煤化工技術示範取得突破性進展 / 49

二、「十三五」現代煤化工發展目標 / 50

三、現代煤化工的重要性 / 50

四、技術創新積極推進 / 50

五、「十三五」現代煤化工重大技術創新任務 / 52

六、建設項目資源利用效率主要指標 / 53

第二節煤氣化技術 / 53

一、「十二五」期間我國煤氣化技術的新進展 / 53

二、新型煤氣化爐投入工業化運行 / 54

第三節煤液化制油技術 / 55

第四節煤(甲醇)制烯烴技術 / 56

第五節煤制乙二醇 / 57

第六節煤制乙醇 / 58

一、煤基乙醇生產五種主要技術路線 / 58

二、合成氣制乙醇技術 / 58

三、乙酸酯化加氫制乙醇技術 / 58

四、10×104/a乙醇工業化示範項目 / 58

第七節煤制天然氣 / 59

一、煤制天然氣技術 / 59

二、大型工程化示範項目 / 59

三、無循環甲烷化工藝技術 / 60

四、兩段式合成氣甲烷化技術 / 60

五、煤制合成天然氣國家標準 / 60

六、「十三五」規劃新建5個煤制天然氣示範項目 / 60

第八節煤制芳烴 / 60

一、煤制芳烴技術開發 / 61

二、工業化試驗成果 / 61

第九節新型電石乙炔制乙烯 / 61

一、技術特點 / 61

二、生產工藝過程 / 61

三、示範項目 / 61

第十節煤制聚甲氧基二甲醚技術 / 62

一、技術發展現狀 / 62

二、物料及動力消耗 / 62

三、示範項目規劃 / 62

第十一節低階煤中低溫熱解技術 / 62

一、低階煤熱解新技術成果 / 63

二、存在的主要問題 / 63

三、「十三五」發展規劃 / 63

第十二節甲醇制丁烯聯產丙烯技術 / 64

一、技術特點 / 64

二、試驗裝置考核結果 / 64

參考文獻 / 64

第二篇煤炭性質及水煤漿製備

第一章煤的組成和性質 / 66

第一節煤的組成 / 66

一、煤的工業分析 / 66

二、煤的元素組成和元素分析 / 68

三、煤中的硫 / 69

四、煤中礦物質的特性 / 70

五、煤質分析中的基準及不同基準間的換算 / 74

第二節煤的化學性質 / 76

一、煤的氧化 / 76

二、煤的加氫 / 77

三、煤的其他化學性質 / 78

第三節煤的工藝性質 / 78

一、煤的發熱量 / 78

二、煤的熱解 / 79

三、煤的黏結性和結焦性 / 85

四、煤的鋁甑低溫乾餾試驗 / 90

五、褐煤的苯萃取物產率(EB) / 90

第四節煤炭分類 / 90

一、中國煤炭分類的完整體系 / 90

二、國際煤炭分類 / 95

第五節中國煤炭資源分布和煤質概況 / 95

一、煤炭資源分布概況 / 95

二、煤質概況 / 96

參考文獻 / 99

第二章水煤漿製備 / 100

第一節概況 / 100

一、水煤漿的物性與用途 / 100

二、中國水煤漿製備技術的開發 / 101

三、水煤漿製備技術概要 / 101

第二節製漿用煤的選擇 / 102

一、用戶對煤質的要求 / 102

二、煤炭成漿性 / 102

第三節水煤漿的粒度分布 / 104

一、堆積效率與粒度分布間的關係 / 104

二、水煤漿粒度分布的測試方法 / 109

第四節水煤漿添加劑 / 111

一、分散劑 / 112

二、穩定劑 / 117

三、其他輔助添加劑 / 117

第五節水煤漿製漿工藝 / 118

一、製漿工藝主要環節與功能 / 118

二、干法製漿工藝 / 118

三、干、濕法聯合製漿工藝 / 119

四、高濃度磨礦製漿工藝 / 119

五、中濃度磨礦製漿工藝 / 120

六、高、中濃度磨礦級配製漿工藝之一 / 120

七、高、中濃度磨礦級配製漿工藝之二 / 121

八、高、中濃度磨礦級配製漿工藝之三 / 121

九、結合選煤廠的製漿工藝 / 122

第六節主要設備 / 122

一、破碎設備 / 122

二、磨機選型 / 124

三、球(棒)磨機運行參數的選擇計算 / 128

四、球(棒)磨機功率與製漿能力計算 / 131

五、攪拌設備 / 133

六、泵送設備 / 137

七、濾漿設備 / 138

第七節提高水煤漿濃度新技術 / 139

一、製漿磨煤粒度分布 / 139

二、磨煤機選擇 / 139

三、水煤漿濃度 / 139

四、經濟效果 / 139

參考文獻 / 139

第三篇煤炭的氣化技術

第一章煤炭氣化的物理化學基礎及氣化技術分類 / 142

第一節煤炭氣化過程中煤的熱解及氣化反應 / 142

一、煤炭氣化過程中煤的熱解 / 142

二、氣化過程中的氣化反應 / 147

第二節氣化反應的化學平衡與熱效應 / 149

一、化學反應熱效應與平衡常數 / 149

二、碳與氧間的化學平衡與熱效應 / 155

三、碳與蒸汽間的化學平衡與熱效應 / 157

四、甲烷生成反應的化學平衡與熱效應 / 158

第三節氣化反應動力學 / 160

一、煤炭氣化反應的歷程 / 160

二、碳的氧化反應 / 161

三、水蒸氣與碳的反應 / 163

四、氫氣與碳的反應 / 164

五、氣化生產過程的強化措施 / 166

第四節煤炭氣化技術分類 / 166

一、世界各國主要分類方法 / 166

二、煤氣的熱值及計算方法 / 168

參考文獻 / 170

第二章碎煤固定層加壓氣化 / 171

第一節加壓氣化原理與氣化過程計算 / 171

一、加壓氣化原理 / 171

二、加壓氣化的實際過程 / 172

三、煤種及煤的性質對加壓氣化的影響 / 174

四、魯奇加壓氣化爐氣化過程計算 / 178

第二節氣化過程的物料衡算 / 179

第三節氣化過程的熱量衡算 / 180

第四節加壓氣化操作條件及主要氣化指標 / 183

一、操作條件分析 / 183

二、主要氣化指標 / 187

第五節魯奇加壓氣化爐爐型構造及工藝流程 / 188

一、幾種爐型介紹 / 188

二、碎煤加壓氣化爐在中國的應用及工藝流程 / 191

第六節碎煤加壓氣化工藝污水處理 / 196

一、煤氣水中焦油、輕油的回收 / 196

二、酚和氨的回收 / 197

三、廢水生化處理 / 200

四、生化處理工程實例 / 202

第七節BGL煤氣化技術 / 204

一、技術發展沿革 / 204

二、基本原理、技術特點及專利 / 204

三、工藝流程說明 / 205

四、主要設備 / 207

五、消耗定額 / 209

六、工程化業績 / 210

七、中煤圖克BGL氣化爐運行數據 / 211

八、焦炭為原料的BGL氣化爐運行指標預測 / 212

參考文獻 / 213

第三章流化床煤氣化 / 214

第一節概述 / 214

第二節工藝過程特性 / 216

一、過程特點 / 216

二、反應特性 / 216

三、流體力學條件 / 217

四、床內傳熱 / 220

五、對原料的要求 / 221

第三節高溫溫克勒(HTW)煤氣化技術 / 221

一、HTW煤氣化技術特點 / 221

二、HTW煤氣化中試裝置及工業示範裝置 / 222

三、HTW煤氣化工藝流程簡述 / 223

四、兩種溫克勒氣化爐技術數據對比 / 223

五、HTW氣化爐物料及能量平衡計算 / 224

第四節灰熔聚流化床煤氣化技術 / 225

一、概述 / 225

二、灰熔聚流化床煤氣化技術特點 / 225

三、美國U-gas煤氣化技術 / 225

四、中國ICC灰熔聚流化床煤氣化技術 / 229

五、KRW灰團聚流化床煤氣化技術 / 233

六、灰黏聚流化床多元氣化劑煤氣化技術 / 236

七、CAGG灰熔聚流化床粉煤氣化技術 / 237

第五節循環流化床(CFB)煤氣化技術 / 242

一、CFB工藝特點 / 242

二、德國魯奇公司CFB煤氣化技術 / 243

第六節恩德爐粉煤氣化技術 / 245

第七節中科循環流化床雙床氣化技術 / 247

一、概述 / 247

二、技術特點 / 247

三、技術原理 / 248

四、工藝裝置構成 / 248

五、工藝流程簡介 / 249

六、煤氣組成 / 250

七、小結 / 250

第八節SGT煤氣化技術 / 251

一、概述 / 251

二、技術特點 / 251

三、氣化爐結構 / 251

四、運行技術指標 / 252

五、工業化應用 / 252

第九節碳分子氣化燃燒新技術 / 252

一、概述 / 252

二、碳分子氣化燃燒技術科學概念 / 253

三、碳分子氣化燃燒技術市場前景及效益 / 253

四、應用實例及效益 / 254

第十節國內外流化床氣化裝置一覽 / 255

參考文獻 / 256

第四章干法氣流床煤的氣化 / 257

第一節概述 / 257

一、氣流床氣化的特點及分類 / 257

二、干法氣流床氣化技術發展概況及前景 / 259

第二節加壓氣流床粉煤氣化(Shell爐) / 261

一、概述 / 261

二、Shell煤氣化原理 / 262

三、原料要求 / 262

四、工藝流程及主要設備 / 264

五、工藝及操作特性分析 / 266

六、工藝技術特性及消耗定額 / 270

七、環境評價 / 271

第三節Prenflo煤氣化工藝 / 272

一、Prenflo中試裝置 / 272

二、Prenflo工業示範試驗 / 274

三、Prenflo氣化IGCC示範電廠運行概況 / 276

第四節科林粉煤氣化技術(CCG) / 277

一、技術來源及技術開發背景 / 277

二、CCG技術介紹 / 277

三、CCG氣化爐的應用業績 / 282

第五節兩段式干煤粉加壓氣化爐 / 282

一、開發歷程 / 282

二、技術特點 / 283

三、工業應用實例 / 286

第六節航天粉煤加壓氣化技術 / 287

一、概述 / 287

二、主要工藝流程 / 287

三、關鍵設備:氣化爐及燒嘴 / 289

四、控制技術 / 290

五、安全、環保 / 290

六、示範裝置建設及開車情況 / 291

七、市場推廣情況 / 292

第七節SE-東方爐粉煤氣化技術 / 293

一、技術背景及意義 / 293

二、技術特點 / 293

三、技術優勢 / 294

四、SE粉煤氣化示範裝置運行性能 / 295

五、技術推廣應用 / 297

第八節西門子GSP煤氣化技術 / 298

一、概述 / 298

二、氣化技術特點及工藝流程 / 298

三、技術優勢 / 300

四、工程應用案例 / 301

五、很好運行案例 / 301

第九節R-GAS煤氣化技術 / 302

一、概述 / 302

二、技術特點 / 303

三、工藝流程 / 303

四、中試裝置運行情況 / 304

五、工程應用案例 / 304

第十節TRIG輸運床氣化技術 / 304

一、概述 / 304

二、技術特點 / 304

三、技術優勢 / 305

四、工藝流程 / 306

五、煤種適應性 / 307

六、主要技術參數 / 307

七、建設及運行案例 / 308

參考文獻 / 308

第五章濕法氣流床加壓氣化 / 310

第一節國內外水煤漿氣化技術開發概況 / 311

一、美國德士古發展公司水煤漿氣化技術開發歷程 / 311

二、聯邦德國RCH/RAG工業試驗裝置 / 312

三、美國田納西伊斯曼化學公司氣化裝置 / 312

四、美國冷水電站工廠氣化裝置 / 313

五、日本宇部合成氨廠氣化裝置 / 314

六、聯邦德國SAR氣化裝置 / 315

七、美國陶氏化學氣化裝置 / 315

八、美國Tampa聯合循環發電水煤漿氣化裝置 / 316

九、中國水煤漿氣化技術發展狀況 / 317

十、國內外水煤漿氣化裝置概況一覽 / 321

第二節水煤漿氣化技術煤種的評價 / 323

一、煤種的實驗室評價及原料煤種的選擇 / 323

二、煤種試燒 / 329

三、氣化性能指標 / 329

第三節水煤漿氣化裝置工藝流程類型及主要設備介紹 / 329

一、氣化流程類型 / 330

二、主要設備介紹 / 331

三、氣化爐爐膛溫度及表面溫度測量 / 334

第四節煤氣化過程的物料熱量衡算 / 336

一、氣化反應過程描述 / 336

二、爐膛氣化過程的計算方法 / 337

三、典型氣化裝置工藝數據 / 339

第五節氣化爐的耐火材料 / 341

一、氣化爐用耐火材料的要求 / 341

二、水煤漿氣化爐耐火襯裡結構及材料 / 342

三、國內耐火材料的發展及應用 / 346

四、耐火材料的施工砌築及養護 / 347

第六節「清華爐」 (晉華爐)煤氣化技術 / 348

一、概述 / 348

二、氣化技術特點 / 348

三、氣化工藝流程 / 349

四、技術優勢 / 350

五、晉華爐廢熱鍋爐流程72h考核運行數據 / 351

六、技術特點參數 / 351

七、工程應用情況 / 352

第七節GE輻射廢鍋氣化技術 / 353

一、概述 / 353

二、整體工藝特點 / 354

三、技術特點參數 / 355

四、工程應用案例 / 355

五、總結 / 356

第八節E-GAS煤氣化技術 / 356

一、概述 / 356

二、技術特點 / 356

三、工藝流程簡述 / 356

四、運行指標 / 357

五、應用業績 / 358

第九節多元料漿新型氣化技術 / 358

一、多元料漿氣化技術的開發沿革 / 358

二、多元料漿氣化工藝過程簡述 / 360

三、多元料漿氣化關鍵技術 / 362

四、多元料漿氣化技術特點 / 362

五、多元料漿氣化工藝裝置消耗 / 363

六、多元料漿氣化裝置產能與置 / 364

第十節煤與天然氣共氣化技術 / 365

一、概述 / 365

二、煤與天然氣共氣化技術優勢 / 365

三、技術原理及共氣化反應 / 366

四、工藝技術說明 / 366

五、核心設備 / 368

六、開車安全控制方案 / 368

七、工藝示範裝置運行消耗指標 / 369

八、粗煤氣組成 / 369

參考文獻 / 369

第六章多噴嘴對置式水煤漿氣化技術 / 371

第一節技術簡介及示範裝置 / 371

一、工藝技術原理 / 371

二、氣化機理模型 / 372

三、工業示範裝置 / 372

第二節氣化爐大型化技術 / 374

一、氣化裝置界區 / 374

二、氣化過程簡述 / 374

三、不同規模氣化爐運行參數 / 376

四、大型化氣化爐示範項目 / 376

五、走出國門,成為國際主流氣化技術之一 / 376

六、氣化爐重大改進成果 / 377

第三節技術推廣應用情況 / 378

參考文獻 / 378

第七章地下煤氣化 / 379

第一節概述 / 379

第二節煤炭地下氣化的原理及方法 / 380

一、煤炭地下氣化化學反應原理 / 380

二、煤炭地下氣化工藝和方法 / 381

第三節煤炭地下氣化過程管理與控制 / 384

一、氣化爐冷態試驗 / 384

二、氣化爐點火 / 385

三、空氣連續氣化工藝 / 386

四、兩階段氣化工藝 / 386

五、富氧水蒸氣氣化工藝 / 387

六、輔助氣化工藝 / 388

七、燃空區充填 / 389

第四節煤炭地下氣化工程實例 / 389

一、徐州馬莊煤礦煤炭地下氣化工程 / 389

二、徐州新河二號井煤炭地下氣化工程 / 390

三、唐山劉莊煤礦煤炭地下氣化工程 / 392

四、山東孫村煤礦煤炭地下氣化工程 / 393

五、國內其他工程 / 394

六、澳大利亞煤地下氣化 / 395

第八章煤制代用天然氣 / 397

第一節概述 / 397

一、煤制天然氣(SNG)的意義 / 397

二、國內外煤制天然氣發展概況 / 397

第二節煤制天然氣(SNG)技術 / 402

一、概述 / 402

二、甲烷化工藝 / 403

三、ICI甲烷合成工藝 / 406

四、丹麥托普索TREMPTM技術 / 407

五、美國巨點能源公司藍氣(BluegasTM)技術 / 409

第三節催化劑 / 410

一、甲烷合成催化劑概況 / 410

二、耐熱性合成甲烷催化劑 / 413

三、耐硫性甲烷化催化劑 / 415

第四節煤制天然氣技術示範 / 415

一、甲烷化工藝的發展 / 415

二、甲烷合成原料氣的生產 / 416

三、合成甲烷 / 419

四、甲烷合成催化劑 / 420

五、合成天然氣脫水 / 421

六、天然氣壓縮 / 421

七、合成甲烷工藝流程 / 422

八、合成天然氣關鍵設備 / 423

九、產品產量、組成及副產品量 / 425

十、原材料氣消耗量及組成 / 426

十一、公用物料消耗定額 / 426

十二、合成天然氣能效 / 426

十三、三廢排放 / 427

十四、示範項目 / 427

第五節合成氣無循環甲烷化技術(NRMT) / 428

一、概述 / 428

二、工藝原理 / 428

三、原料氣要求 / 428

四、工藝流程 / 428

五、產品規格 / 430

六、技術特點 / 430

七、技術研發 / 430

參考文獻 / 433

第四篇煤炭的熱解與焦化

第一章概述 / 436

第一節低階煤中低溫熱解特性及優勢 / 436

一、低階煤結構 / 436

二、低階煤性質 / 436

三、煤熱解過程概述 / 437

四、煤熱解過程中的化學反應 / 438

五、低階煤分布 / 440

六、低階煤中低溫熱解的優勢 / 440

第二節低階煤中低溫熱解技術沿革及研發進展 / 441

一、技術沿革 / 441

二、技術分類及發展現狀 / 444

三、研發方向 / 455

第三節低階煤中低溫熱解分質利用產業發展前景 / 455

一、低階煤儲量及分布 / 455

二、分質利用優勢 / 455

三、技術工業化示範狀況 / 456

四、分質利用產業鏈及示範項目 / 457

五、低階煤分質利用產業發展前景 / 459

參考文獻 / 459

第二章低階煤熱解技術及項目示範 / 460

第一節煤熱解動力學 / 460

一、煤熱解的物理化學過程 / 460

二、煤的熱解動力學 / 461

第二節固體熱載體煤熱解技術 / 461

一、工藝流程 / 461

二、產品方案 / 462

三、產品分析數據 / 463

四、主要設備 / 463

五、原煤及動力消耗 / 463

六、能耗及熱能效率 / 463

第三節固體熱載體煤快速熱解技術(SM-SP) / 464

一、概述 / 464

二、技術特點 / 464

三、工藝流程簡述 / 465

四、運行考核數據 / 465

五、原料煤及產品分析數據 / 465

六、SM-SP 120×104t/a示範項目建議書 / 466

第四節低階粉煤迴轉熱解製取無煙煤技術 / 466

一、概述 / 466

二、技術特點 / 467

三、工藝流程 / 467

四、考核標定結果 / 467

五、應用前景 / 468

第五節GF低階煤熱解技術 / 468

一、技術研發過程 / 468

二、基本原理、技術特點 / 468

三、工藝流程簡述 / 469

四、產品產量及規格 / 470

五、主要設備 / 473

六、GF國富爐的操作條件 / 474

七、消耗定額及能耗 / 474

八、工程應用案例 / 475

第六節煤氣化熱解一體化技術(CGPS) / 477

一、概述 / 477

二、技術特點 / 477

三、裝置運行數據 / 477

四、考核結果 / 478

五、工程方案 / 478

第七節低階煤旋轉床熱解技術 / 478

一、概述 / 478

二、技術特點 / 478

三、建設規模及產品方案 / 479

四、工藝流程及產品分析 / 479

五、裝置運行情況 / 480

六、考核標定結果 / 480

第八節固體熱載體粉煤低溫快速熱解技術 / 480

一、概述 / 480

二、技術特點 / 480

三、工藝原理 / 481

四、工藝流程簡述 / 481

五、考核標定結果 / 482

第九節粉煤熱解-氣化一體化技術(CCSI) / 483

一、概述 / 483

二、技術特點 / 483

三、工藝流程 / 483

四、考核標定結果 / 484

五、物料及動力消耗 / 484

六、示範項目 / 485

第十節真空微波煤熱解技術 / 485

一、概述 / 485

二、試驗裝置 / 485

三、技術特點 / 485

四、煤熱解(中試)運行數據 / 485

五、工程應用案例 / 486

第十一節蓄熱式下行床低階煤快速熱解技術 / 486

一、概述 / 486

二、中試裝置規模及工藝過程 / 486

三、72h標定考核條件及結果 / 487

四、標定考核結論 / 487

第十二節外熱式迴轉爐粉煤熱解技術 / 488

一、技術研發歷程 / 488

二、技術特點 / 488

三、裝置組成 / 488

四、工藝流程及核心設備 / 488

五、150萬噸/年裝置運行指標 / 489

六、500萬噸/年煤熱解投資估算及經濟分析 / 491

第三章低溫煤焦油加工技術 / 492

第一節概述 / 492

第二節低溫煤焦油加氫技術原理及特點 / 492

一、煤焦油加氫改質過程的主要化學反應 / 492

二、低溫煤焦油加氫改質技術特點 / 494

三、低溫煤焦油加氫改質催化劑體系 / 495

第三節煤焦油加氫工藝技術路線 / 495

一、中低溫煤焦油加氫技術路線 / 495

二、中低溫煤焦油加氫工藝流程及說明 / 496

第四節中低溫煤焦油加氫產品方案 / 498

一、產品分布 / 498

二、產品性質 / 498

第五節中低溫煤焦油加氫反應的主要設備及操作條件 / 500

一、主要設備及說明 / 500

二、操作條件 / 501

三、開發過程 / 502

第六節原材料、動力消耗定額 / 502

一、原材料 / 502

二、動力消耗 / 503

第四章低溫煤焦油加工示範項目 / 504

第一節天元化工50×104t/a焦油加工示範項目 / 504

一、概述 / 504

二、工藝生產裝置單元組成 / 504

三、生產工藝過程 / 504

四、產品方案 / 505

五、運行指標 / 505

六、投資及經濟效益 / 506

七、「十三五」發展規劃 / 506

第二節富油能源科技公司12×104t/a焦油加工示範項目(FPG) / 506

一、概述 / 506

二、產品方案 / 506

三、工藝過程及技術創新 / 507

四、運行情況及消耗定額 / 507

五、總投資及經濟效益 / 508

第三節MCT超級懸浮床加氫技術示範項目 / 508

一、MCT超級懸浮床加氫工藝流程和原理 / 508

二、影響懸浮床反應的主要因素 / 509

三、MCT懸浮床加氫工藝技術參數 / 511

四、懸浮床加工原料及產品性質 / 513

五、MCT懸浮床加氫技術關鍵設備(懸浮床冷壁反應器) / 517

六、MCT懸浮床加氫工業示範裝置能耗和技術經濟指標 / 518

七、結論 / 519

第五章循環流化床煤熱電氣焦油多聯產技術 / 521

第一節概述 / 521

第二節浙江大學循環流化床熱電氣焦油多聯產技術 / 523

一、多聯產技術基本工藝流程 / 523

二、循環流化床熱電氣焦油多聯產技術 / 523

第三節12MW煙煤循環流化床熱電氣焦油多聯產示範裝置 / 525

一、設計燃料及設計參數 / 525

二、12MW循環流化床煤熱電氣焦油多聯產示範裝置系統說明 / 526

三、主要系統和設備 / 528

四、12MW熱電氣焦油多聯產示範裝置的運行特性 / 530

第四節陝西煤業化工集團煤熱解多聯產項目 / 534

一、概述 / 534

二、神木清水園區煤油氣化多聯產示範項目 / 535

參考文獻 / 536

第五篇煤炭直接液化

第一章煤直接液化的基本原理 / 539

第一節煤的分子結構與適宜直接液化的煤種 / 539

一、煤的大分子結構模型 / 539

二、適宜直接液化的煤種 / 541

三、煤種液化特性評價試驗 / 542

第二節煤的直接液化反應機理和反應模型 / 545

一、反應機理 / 545

二、反應模型 / 546

第三節煤直接液化循環溶劑的作用和特點 / 546

一、煤炭加氫液化過程中溶劑的作用 / 546

二、循環溶劑的選擇 / 546

第四節煤直接液化催化劑 / 547

一、廉價可棄性催化劑 / 548

二、高價可再生催化劑(Mo、Ni-Mo等) / 549

三、助催化劑 / 549

四、超細高分散鐵系催化劑 / 549

第五節煤的溶劑抽提 / 550

參考文獻 / 551

第二章煤炭直接液化工藝 / 552

第一節基本工藝過程 / 552

第二節煤直接液化單段工藝 / 553

一、溶劑精煉煤法(SRC-Ⅰ和SRC-Ⅱ工藝) / 553

二、埃克森供氫溶劑法(EDS工藝) / 557

三、氫煤法(H-Coal工藝) / 559

四、IGOR 工藝 / 562

五、NEDOL工藝 / 564

六、熔融氯化鋅催化液化工藝 / 568

七、蘇聯低壓液化工藝 / 569

第三節煤直接液化兩段工藝 / 571

一、催化兩段液化工藝(CTSL工藝) / 571

二、HTI工藝 / 572

三、Kerr-McGee工藝 / 574

四、褐煤液化工藝(BCL) / 576

五、Pyrosol工藝 / 579

六、液體溶劑萃取工藝(LSE) / 581

第四節煤油共處理 / 582

一、日本通產省的MarkⅠ和MarkⅡ共處理工藝 / 583

二、Cherry-P工藝 / 583

三、溶劑分離工藝 / 583

四、Mobil共處理工藝 / 583

五、Pyrosol共處理工藝 / 584

六、Chevron共處理工藝 / 584

七、Lummus Crest共處理工藝 / 584

八、Alberta Research Council共處理工藝 / 584

九、CANMET共處理工藝 / 585

十、Rheinbraun共處理工藝 / 585

十一、TUC共處理工藝 / 585

十二、UOP煤漿-催化共處理工藝 / 585

十三、HRI共處理工藝 / 586

參考文獻 / 586

第三章液化油提質加工 / 588

第一節煤液化粗油的性質 / 589

第二節液化粗油提質加工研究 / 592

一、煤液化石腦油餾分的加工 / 592

二、煤液化中油的加工 / 592

三、煤液化重油的加工 / 595

第三節液化粗油提質加工工藝 / 597

一、日本的液化粗油提質加工工藝 / 597

二、中國的液化粗油提質加工工藝 / 599

第四節煤液化殘渣的利用 / 601

參考文獻 / 602

第四章煤直接液化主要設備 / 603

第一節高壓煤漿泵 / 603

第二節煤漿預熱器 / 603

第三節反應器 / 604

一、反應器概述 / 604

二、反應器的模擬 / 605

三、反應器的工程放大 / 606

第四節減壓閥 / 607

參考文獻 / 608

第五章中國煤直接液化的研究與開發 / 609

第一節適合加氫液化煤種的篩選與評價 / 609

第二節催化劑的篩選與開發 / 611

第三節煤液化油的提質加工 / 614

一、煤液化油的加氫精制 / 614

二、精製液化油的重整與催化裂化 / 616

第四節煤油共煉 / 617

第五節煤、油共煉(y-cco)工業示範項目 / 619

一、概述 / 619

二、技術創新點 / 619

三、工藝流程 / 620

四、項目建設規模及總投資 / 620

五、生產裝置組成 / 621

六、原料及油品分析 / 621

七、考核標定結果(72h平均值) / 622

八、應用範圍及發展前景 / 623

第六節煤直接液化示範廠可行性研究 / 623

第六章神華集團煤直接液化示範項目 / 624

第一節技術原理及特點 / 624

一、採用人工合成高效液化催化劑 / 624

二、溶劑全部採用預加氫的供氫性溶劑 / 625

三、反應器採用內循環懸浮床 / 626

四、固液分離採用減壓蒸餾 / 626

五、溶劑加氫採用強制循環懸浮床反應器 / 626

六、神華煤直接液化工藝的先進性 / 627

第二節工藝流程及說明 / 627

第三節主要設備及說明 / 629

一、強制循環懸浮床反應器 / 629

二、煤制氫設備 / 630

三、空分裝置 / 630

第四節開發過程 / 631

一、BSU裝置和運行 / 631

二、工藝包及基礎設計 / 632

三、工藝技術成果鑑定 / 632

四、工藝試驗裝置 / 632

第五節工業示範項目建設規模及原材料、動力消耗 / 633

一、建設規模 / 633

二、原材料、動力消耗定額 / 633

第六節三廢處理方法 / 633

一、酸性水處理方案 / 633

二、油灰渣處理方案 / 634

第七節工業示範項目運行情況 / 635

一、示範項目建設 / 635

二、產品方案 / 635

三、裝置運行情況 / 635

四、消耗指標(以1t油品計) / 635

五、投資及效益 / 636

第六篇煤炭間接液化

第一章概述 / 638

第一節發展歷史 / 638

一、F-T合成 / 638

二、F-T合成的歷史 / 638

第二節經典F-T合成的特點 / 640

一、F-T合成產品的分布與組成 / 640

二、F-T合成反應的熱力學特徵 / 641

第三節煤間接液化研究進展 / 641

一、新型鈷催化劑開發研究 / 641

二、F-T合 工藝開發 / 642

三、國內F-T合成研究現狀 / 642

第四節煤間接液化的發展前景 / 643

一、世界能源結構與特點 / 643

二、車用燃料的發展趨勢與供需情況 / 643

第二章CO加H2合成液體燃料 / 644

第一節煤間接液化的基本原理 / 644

一、化學反應過程 / 644

二、化學反應熱力學 / 646

三、F-T合成反應機理 / 649

四、F-T合成產物分布特徵 / 654

第二節F-T合成催化劑 / 665

一、F-T合成催化劑概述 / 665

二、F-T合成催化劑 / 668

第三節F-T合成反應器 / 673

一、F-T合成反應器概述 / 673

二、F-T合成反應器 / 673

第四節煤間接液化F-T合成工藝技術與參數 / 678

一、煤間接液化合成油工藝 / 678

二、煤間接液化合成工藝參數 / 685

第五節煤基合成油工藝軟件的開發 / 688

參考文獻 / 689

第三章中國煤基合成油工業技術開發進展 / 690

第一節伊泰煤制油示範項目合成油技術 / 690

一、合成油工藝技術 / 691

二、主要技術經濟指標 / 695

三、公用工程 / 697

四、環境保護 / 700

五、投資估算 / 701

六、運行指標 / 701

第二節兗礦能源科技公司煤間接液化技術 / 701

一、技術開發過程 / 701

二、費托合成原理及技術特點 / 703

三、中試及工業試驗結果 / 705

四、應用前景 / 711

五、兗礦榆林400×104t/a煤制油示範項目 / 714

第三節陝西金巢投資公司煤制油技術 / 716

一、實驗室和工業裝置試驗工作 / 716

二、金巢合成氣制高純蠟及清潔燃料油技術特點 / 716

三、實驗室研究工作 / 717

四、工業試驗 / 721

五、三廢處理 / 734

六、工業示範裝置考核測試 / 735

七、工業示範裝置試驗結論 / 736

八、總結 / 737

參考文獻 / 737

第四章合成氣費托合成蠟技術 / 738

第一節技術發展沿革 / 738

第二節費托合成蠟的基本原理、技術特點及專利 / 738

第三節工藝流程說明、產品規格、工藝流程框圖 / 740

一、工藝流程簡述 / 740

二、合成工段 / 740

三、輕質烴精分 / 741

四、重質烴精分 / 742

五、合成蠟產品規格 / 743

第四節主要設備和操作條件 / 745

一、主要設備 / 745

二、操作條件 / 745

第五節消耗定額 / 746

第六節綜合能耗 / 746

第七節工程化業績 / 747

第八節山西煤化所10×104t/a費托蠟技術方案 / 747

一、建設規模 / 747

二、產品方案 / 747

三、技術選擇 / 747

四、原料及動力消耗 / 747

五、項目總投資估算 / 748

六、初步經濟評價 / 748

第五章神華寧煤400萬噸/年煤間接液化示範項目 / 749

第一節示範項目概況 / 749

一、技術來源及裝置建設規模 / 749

二、示範項目綜合指標 / 750

第二節生產工藝過程 / 750

一、煤制合成氣(CO H2) / 750

二、費托合成油 / 750

三、400萬噸煤制油工藝流程 / 752

四、工藝優化 / 752

第三節示範項目裝置組成 / 752

一、工藝生產裝置組成 / 752

二、主要設備規格表 / 752

三、公用工程 / 754

第四節 72h考核標定結果 / 754

一、標定過程 / 754

二、考核標定結果 / 754

三、三廢處理 / 755

第五節科技成果鑑定 / 756

第七篇煤轉化後加工產品

第一章電石及乙炔 / 758

第一節電石生產 / 758

一、電石的性質、用途及質量標準 / 758

二、反應原理及生產流程 / 760

三、電石生產技術 / 762

四、國外電石生產技術簡況 / 770

第二節電石-乙炔 / 771

一、乙炔性質及用途 / 771

二、電石生產乙炔 / 773

第三節電石乙炔法制乙烯新工藝 / 774

一、電石乙炔法技術概述 / 774

二、工藝技術原理 / 775

三、工藝流程 / 775

四、關鍵技術 / 776

五、示範項目 / 776

六、乙炔加氫制乙烯 / 777

七、在建和運行工程 / 779

第四節電石的下游產品 / 779

一、石灰氮 / 779

二、雙氰胺 / 780

第二章甲醇及下游產品 / 782

第一節甲醇生產 / 782

一、甲醇的物理及化學性質 / 782

二、甲醇合成對原料氣的要求 / 785

三、合成甲醇催化劑 / 786

四、甲醇合成反應原理 / 787

五、合成甲醇的工業方法 / 792

六、甲醇合成的工藝技術進展 / 800

七、甲醇生產特大型化技術 / 802

第二節甲醇的下游產品 / 802

一、甲醛及下游產品 / 802

二、酚醛樹脂 / 807

三、聚甲醛 / 809

四、季戊四醇 / 812

五、烏洛托品(六亞甲基四胺) / 813

第三節醋酸及下游產品 / 814

一、醋酸生產 / 814

二、醋酐生產 / 818

三、醋酸乙烯 / 820

第四節甲醇單細胞蛋白 / 822

一、甲醇單細胞蛋白用途 / 822

二、甲醇蛋白的生產方法 / 823

三、主要原料和動力消耗 / 824

第五節甲基叔丁基醚 / 825

一、用途 / 825

二、生產工藝方法 / 826

第六節甲醇制聚甲氧基二甲醚 / 828

一、聚甲氧基二甲醚的優勢及市場前景 / 828

二、清華大學-山東玉皇甲醇制聚甲氧基二甲醚技術 / 828

三、一期工程初步經濟評價 / 830

第三章甲醇制低碳烯烴 / 831

第一節序言 / 831

一、煤化工技術日趨成熟,並實現大型化 / 831

二、我國烯烴市場前景看好 / 831

第二節國外甲醇制低碳烯烴 / 832

一、UOP/Hydro的MTO技術與烯烴裂解的聯合技術 / 832

二、Exxon Mobil公司的MTO技術 / 835

三、德國Lurgi公司MTP工藝技術 / 835

第三節大連化物所DMTO技術開發歷程 / 836

一、固定床DMTO技術的研究與開發 / 836

二、流化床MTO技術的研究與開發 / 837

三、DO123催化劑的性能及特點 / 841

四、與國外同期結果的對比 / 843

第四節甲醇制低碳烯烴(DMTO)工藝技術特點 / 844

一、甲醇轉化為烯烴的反應特徵 / 844

二、甲醇制低碳烯烴(DMTO)工藝技術特點 / 845

第五節工業化生產的催化劑理化性質 / 846

第六節甲醇制低碳烯烴(DMTO)試驗裝置設計基礎 / 847

一、DMTO工藝條件 / 847

二、DMTO物料平衡 / 848

三、其他 / 848

四、推薦進行DMTO工藝工業性試驗的主要方案 / 849

第七節工業試驗裝置 / 850

一、工業試驗裝置概況 / 850

二、主要工藝流程簡述 / 850

三、DMTO工藝工程技術開發的要點 / 852

四、工業化試驗裝置水平 / 853

五、建設大型化DMTO裝置應該重點關注的問題 / 855

六、結論 / 855

第八節第二代技術(DMTO-Ⅱ)工業試驗結果 / 855

一、DMTO-Ⅱ技術特徵 / 855

二、DMTO-Ⅱ工業試驗的目的 / 856

三、DMTO-Ⅱ裝置工藝流程簡圖 / 856

四、DMTO-Ⅱ工業試驗結果 / 857

五、DMTO-Ⅱ與MTO/OCP技術比較 / 858

六、小結 / 858

第九節其他制低碳烯烴技術 / 859

一、甲烷氧化偶聯制低碳烯烴技術 / 859

二、甲烷氯化法制低碳烯烴技術 / 864

三、合成氣制低碳烯烴技術 / 865

四、合成氣經乙醇制乙烯技術 / 866

參考文獻 / 866

第四章煤(甲醇)制烯烴工程示範 / 867

第一節 國內甲醇制烯烴技術工業化發展 / 867

一、中科院大連化物所的DMTO、DMTO-Ⅱ技術 / 867

二、中石化SMTO/SMTP技術 / 868

三、清華大學FMTP技術 / 869

四、MTO烯烴分離技術 / 869

第二節 DMTO-Ⅱ工程化關鍵技術及工藝方案 / 869

一、工程化基本要點 / 869

二、基本流程 / 870

三、烯烴分離流程 / 873

第三節 DMTO原料、產品、催化劑及助劑 / 881

一、DMTO裝置的原料 / 881

二、DMTO催化劑和惰性劑 / 882

三、產品規格 / 883

第四節煤(甲醇)制烯烴工業裝置 / 885

第五節消耗定額和綜合能耗 / 886

一、消耗定額 / 886

二、綜合能耗 / 887

三、DMTO-Ⅰ示範項目運行考核數據 / 887

第六節DMTO-Ⅱ示範項目運行情況 / 888

一、DMTO-Ⅱ技術簡介 / 888

二、產品方案及規模 / 888

三、主要生產裝置構成 / 889

四、主要設備 / 889

五、主要原料、燃料消耗 / 890

六、占地面積、定員 / 890

七、投資概算 / 890

八、運行情況 / 890

第五章煤(甲醇)制丙烯(MTP)技術及示範項目 / 891

第一節MTP技術現狀 / 891

一、 Lurgi MTP技術 / 891

二、清華大學FMTP技術 / 892

三、上海石化院SMTP技術 / 892

第二節MTP技術特點 / 893

一、反應歷程 / 893

二、影響因素 / 893

三、工藝特點 / 898

四、工業裝置流程 / 899

第三節生產規模及產品構成 / 904

一、產品構成 / 904

二、產品規格 / 904

第四節MTP技術的優點與不足 / 906

一、技術優勢 / 906

二、MTP工藝首次工業化存在的缺點 / 907

第五節MTP技術工業應用 / 907

一、工業化MTP裝置 / 907

二、催化劑組成與性能 / 907

三、產品分布 / 908

四、產品性質 / 909

五、操作難點 / 910

參考文獻 / 911

第六章煤(甲醇)制芳烴(MTA)技術 / 912

第一節概述 / 912

一、我國芳烴產量、消費量 / 912

二、MTA技術開發 / 912

第二節FMTA工業試驗 / 913

一、FMTA技術特點 / 913

二、工藝過程示意圖 / 913

三、FMTA與石油制芳烴產品收率比較 / 914

四、物料平衡 / 914

五、72h考核數據 / 914

第三節FMTA大型工業化方案 / 914

一、工藝包編制 / 914

二、產品方案及規模 / 915

三、動力及物料消耗 / 915

四、綜合指標(一期工程) / 915

第四節山西煤化所甲醇制芳烴技術(MTA) / 915

一、中科院山西煤化所MTA技術 / 915

二、MTA工業示範 / 916

第七章煤制乙醇技術及示範項目 / 917

第一節概述 / 917

一、乙醇的用途 / 917

二、世界乙醇產量 / 917

第二節乙醇生產技術 / 917

一、傳統發酵技術 / 917

二、合成氣發酵技術 / 918

三、乙烯水合技術 / 918

四、合成氣合成技術 / 918

五、醋酸加氫制乙醇技術 / 918

第三節興化10×104t/a工業示範裝置 / 919

一、技術特點 / 919

二、工藝過程 / 919

……

參考文獻

  1. 圖書是人類用來紀錄一切成就的主要工具,道客巴巴,2012-02-03
  2. 化學工業出版社有限公司簡介,化學工業出版社有限公司