煤化工工艺学

第1章绪论11.1煤在社会发展中的地位11.2煤化工的发展历程21.3煤化工的范畴31.3.1煤的干馏41.3.2煤的气化41.3.3煤的液化41.3.4煤基碳素材料51.4主要教学内容5习题6第2章煤炭资源特点及性质72.1煤炭资源概况72.1.1世界煤炭资源72.1.2中国煤炭资源82.2煤的形成102.3煤岩学基础122.3.1宏观特征122.3.2显微组成132.3.3煤中的矿物质142.4煤的分类及用途142.4.1煤的分类142.4.2主要煤类特征和用途152.4.3煤的质量分级172.5煤的组成和性质172.5.1煤的化学组成172.5.2煤的物理性质182.5.3煤的化学性质202.5.4煤的工艺性质222.6煤的工业分析与元素分析252.6.1煤炭分析的基准252.6.2工业分析262.6.3元素分析29习题31第3章低温干馏323.1概述323.2煤的炭化热解原理323.2.1煤中的官能团333.2.2炭化热解机理333.2.3煤炭化热解中的化学反应343.2.4低变质煤的炭化热解过程353.3低温干馏产品363.3.1半焦/兰炭363.3.2煤焦油373.3.3煤气393.4低温干馏产品的影响因素393.4.1原料煤的影响393.4.2加热条件的影响433.4.3压力453.4.4停留时间453.5低温干馏主要炉型463.5.1内热式与外热式炉的特点473.5.2典型炉型473.6国外典型工艺523.6.1COED工艺523.6.2鲁奇鲁尔工艺533.6.3Coalcon加氢干馏工艺543.6.4Toscoal工艺543.6.5美国的LFC技术553.7国内典型工艺573.7.1固体热载体干馏工艺573.7.2SJ型系列内热式直立炉干馏工艺573.7.3流化床热解热电气焦油联产工艺593.7.4多段回转炉温和气化工艺59习题60第4章炼焦624.1概述624.2焦炭的性质及其用途624.2.1物理性质及力学性能624.2.2焦炭的化学组成644.2.3焦炭的反应性及反应后强度644.2.4焦炭的用途及其质量指标644.3炼焦用煤及其成焦理论674.3.1炼焦用煤及其特点674.3.2配煤炼焦684.3.3煤的黏结成焦机理704.4炼焦炉及其设备724.4.1焦炉结构724.4.2焦炉炉型794.4.3筑炉材料864.4.4护炉设备894.4.5焦炉机械904.5焦炉加热理论924.5.1煤气的燃烧与热工评定924.5.2焦炉传热974.5.3焦炉的流体力学基础及其应用984.6炼焦新技术1024.6.1配煤的预处理技术1024.6.2熄焦新技术1094.6.3型焦112习题115第5章炼焦化学产品的回收与精制1165.1炼焦化学产品1165.1.1炼焦化学产品的产生、组成及产率1165.1.2炼焦化学产品的用途1185.1.3炼焦化学产品的回收与精制1185.2粗煤气的初冷、输送及初净化1205.2.1粗煤气的初步冷却1205.2.2焦油与氨水的分离1255.2.3煤气的输送1265.2.4煤气的初净化1285.2.5焦炉煤气的利用1365.3氨和粗轻吡啶的回收1385.3.1氨的回收1385.3.2粗轻吡啶的回收1435.3.3剩余氨水的处理1455.4粗苯的回收与精制1505.4.1粗苯的回收1505.4.2粗苯的精制1595.5焦油的加工1725.5.1焦油蒸馏前的准备1745.5.2焦油蒸馏1755.5.3焦油馏分的加工1825.5.4焦油沥青的加工187习题189第6章煤的气化1906.1概述1906.1.1煤气化技术分类1906.1.2煤气化设备1916.1.3煤的气化评价指标1956.1.4装料和排灰1976.2煤的气化原理1986.2.1煤气化的基本原理和过程1986.2.2煤气化工艺的原则流程1996.3气化过程相关计算及影响因素2006.3.1煤的气化产物2006.3.2煤气平衡组成2006.3.3煤气的热值及计算2026.3.4煤气化过程的物料衡算与热量衡算2036.3.5煤气化过程的影响因素2066.4固定床气化2096.4.1常压固定床气化2096.4.2加压固定床气化2246.5流化床气化2316.5.1流化床气化的特点2316.5.2工艺过程2326.5.3常压温克勒气化2326.5.4高温温克勒气化2346.5.5灰融聚流化床气化2356.5.6循环流化床气化2406.5.7恩德炉粉煤气化2426.6气流床气化2436.6.1气流床气化的特点2446.6.2气流床气化原理2456.6.3常压气流床粉煤气化2456.6.4加压气流床粉煤气化2486.6.5其它干法粉煤加压气化工艺2506.6.6水煤浆加压气化2536.7煤的地下气化2586.7.1定义及特点2596.7.2气化原理2596.7.3地下气化技术2616.7.4影响因素2626.8煤气化联合循环发电2656.8.1煤气化联合循环发电的特点2656.8.2整体煤气化联合循环发电工艺流程2666.8.3煤气化联合循环发电技术的发展2666.9煤气的净化2676.9.1煤气中的杂质及其危害2676.9.2煤气中杂质的脱除方法2686.10煤气的甲烷化2706.10.1甲烷化基本原理2716.10.2甲烷化催化剂2726.10.3甲烷化工艺流程272习题273第7章煤间接液化2757.1费托合成2757.1.1合成原理2757.1.2催化剂2767.1.3反应器2777.1.4主要影响因素2827.1.5FT合成的典型工艺2837.1.6Sasol的煤间接液化工业化生产2867.1.7兖矿集团FT合成技术2897.2合成甲醇2927.2.1合成原理2937.2.2催化剂2937.2.3反应条件2947.2.4反应器2947.2.5甲醇合成的典型工艺2967.3甲醇转化为汽油3007.3.1合成原理3007.3.2催化剂3007.3.3反应器3017.3.4典型工艺3017.3.5新西兰工业化生产3037.4甲醇利用进展3047.4.1甲醇燃料3047.4.2甲醇裂解制烯烃3067.4.3合成二甲醚3097.5煤制醋酐3127.5.1合成原理3127.5.2工艺流程3127.6合成气两段直接合成汽油3137.6.1两段固定床合成工艺3137.6.2丹麦两段组合合成工艺3147.6.3浆态床FT与Mobil法组合工艺315习题316第8章煤直接液化3178.1发展历程3178.2煤直接液化原理3188.2.1过程反应3188.2.2反应历程3218.3工艺过程及产物3218.3.1基本工艺流程3218.3.2直接液化产物3228.4直接液化过程影响因素3238.4.1原料煤3238.4.2溶剂3248.4.3工业催化剂3258.4.4反应温度3268.4.5反应压力3278.4.6反应时间3278.4.7气液比3288.5主要设备3288.5.1高压煤浆泵3288.5.2煤浆预热器与煤浆加热炉3288.5.3液化反应器3298.6德国煤加氢液化老工艺3308.6.1第一段液相加氢3308.6.2第二段气相加氢3338.6.3主要工艺条件和产品收率3348.7直接液化的其它典型工艺3358.7.1溶剂精炼煤法3358.7.2氢煤法3378.7.3埃克森供氢溶剂法3398.7.4催化两段液化工艺3408.7.5液体溶剂萃取工艺3418.7.6德国煤液化精制联合工艺3428.7.7我国神华煤直接液化工艺3438.7.8中国煤炭直接液化工艺3448.7.9煤油共处理技术3458.8煤液化油的提质加工3498.8.1液化油的组成及特点3498.8.2液化粗油提质加工化学品3508.8.3液化粗油提质加工工艺352习题353第9章煤的碳素制品3559.1概述3559.1.1碳素制品的性质3559.1.2碳素制品的种类和用途3559.2电极炭3579.2.1原材料及其质量要求3579.2.2石墨化过程3599.2.3电极炭生产工艺过程3609.2.4碳电极和不透性石墨材料3639.3活性炭3649.3.1概述3649.3.2活性炭的种类3659.3.3活性炭的结构与性质3659.3.4活性炭的制备3679.3.5活性炭的再生3719.3.6活性炭的应用及发展3729.4碳分子筛3729.4.1碳分子筛分离原理3739.4.2碳分子筛的特点3739.4.3碳分子筛的制备3739.4.4碳分子筛的应用3759.5碳素纤维3759.5.1碳素纤维的种类和性能3759.5.2工艺流程3769.5.3碳素纤维的应用377习题378第10章煤化工生产过程污染与防治37910.1概述37910.1.1环境污染37910.1.2环境污染的严重性38010.2煤化工主要污染物38010.2.1大气污染物38010.2.2液态污染物38110.2.3固态污染物38310.3废气处理技术38310.3.1烟尘治理38410.3.2烟气脱硫38610.3.3烟气脱硝38710.3.4废气燃烧38810.4废水处理技术38810.4.1废水处理概述38910.4.2焦化废水处理39010.4.3气化废水处理39310.5二氧化碳减排和利用39510.5.1提高能源利用率，实现CO2减排39510.5.2CO2捕集与分离技术39510.5.3二氧化碳埋存技术39610.5.4气驱采油技术39710.5.5二氧化碳利用技术39710.6洁净煤技术的推广应用398习题398参考文献399