現(xiàn)代煤化工技術(shù)叢書(shū)

前言

中國(guó)是一個(gè)幅員遼闊，資源相對(duì)短缺的國(guó)家。特別是在能源占有方面，各類(lèi)主要能源人均擁有量均低于世界平均水平。其中煤炭的人均擁有量為世界人均的50%，石油和天然氣則僅為15%。正是由于這一不可改變的稟賦條件，決定了中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)在過(guò)去和將來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)必須以煤炭為主。 作為化工原料，在2004年之前，煤化工產(chǎn)業(yè)一直是以傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)品為主，主要是尿素、甲醇、PVC、焦炭等產(chǎn)品。到了最近幾年，隨著中國(guó)研發(fā)能力和工程化能力的全面提升，無(wú)論煤化工的產(chǎn)品種類(lèi)，還是生產(chǎn)規(guī)模，都有了本質(zhì)的變化，形成了新型煤化工的雛形。煤直接液化、煤間接液化、煤制烯烴、煤制丙烯、甲醇制汽油等工業(yè)化裝置的投入運(yùn)行，以及指日可待的煤制天然氣工廠(chǎng)的建成，呈現(xiàn)出中國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)前所未有的局面。 由以上的產(chǎn)品變化可以看出，煤化工產(chǎn)品正在經(jīng)歷著由傳統(tǒng)的化工產(chǎn)品向補(bǔ)充石油化工產(chǎn)品的方向轉(zhuǎn)變，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用也發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。 隨著中國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化步伐的不斷加快，中國(guó)能源短缺的現(xiàn)象也越來(lái)越嚴(yán)重。石油的對(duì)外依存度已經(jīng)超過(guò)了50%，絕對(duì)值也超過(guò)了2億噸/年,天然氣的短缺更為嚴(yán)重，必將會(huì)制約中國(guó)社會(huì)工業(yè)化、城市化的進(jìn)程。 我國(guó)的西北和東北（內(nèi)蒙古東部）地區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量巨大，大多屬于比較年輕的煤種。這些地區(qū)一般地廣人稀，距離能源的最終用戶(hù)較遠(yuǎn)，交通運(yùn)輸能力較弱。因此，將煤炭加工成化工產(chǎn)品就成了這些地區(qū)發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的必然選擇。各煤化工企業(yè)基本上都是選擇了新型煤化工產(chǎn)品。 由此可以看出，目前，煤化工在中國(guó)的主要作用除了繼續(xù)扮演化肥、焦炭、PVC等化工產(chǎn)品的主力軍之外，又承擔(dān)了緩解石油化工產(chǎn)品短缺和天然氣供應(yīng)不足的角色。 任何工業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)設(shè)計(jì),工程設(shè)計(jì)能力體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家工業(yè)體系的整體水平。沒(méi)有高水平的工程設(shè)計(jì)企業(yè)，就無(wú)法理解現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展理念，無(wú)法體會(huì)頗具匠心的先進(jìn)技術(shù)的獨(dú)到之處，也就無(wú)法消化吸收先進(jìn)技術(shù)并最終為自己的國(guó)家服務(wù)。 在工業(yè)領(lǐng)域，中國(guó)是后來(lái)者，總是有人說(shuō)“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”，而后發(fā)的優(yōu)勢(shì)就是可以直接面對(duì)世界上最先進(jìn)的技術(shù)而無(wú)需像發(fā)達(dá)國(guó)家一樣去耗費(fèi)幾百年的歷程。但是后發(fā)也意味著我們必須在先發(fā)者制定的規(guī)則下運(yùn)行，先發(fā)者可以利用先發(fā)優(yōu)勢(shì)限制我們的發(fā)展。他們不斷地提高產(chǎn)業(yè)門(mén)檻，力圖將我們關(guān)在發(fā)展尖端產(chǎn)業(yè)的門(mén)外。此時(shí)，保證國(guó)家的持續(xù)發(fā)展，便成了工程設(shè)計(jì)行業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。我們可以看到某些先進(jìn)的技術(shù)把持在某些跨國(guó)企業(yè)的手中被作為牟取暴利的工具，而我們卻無(wú)能為力。沒(méi)有過(guò)硬的設(shè)計(jì)能力就不會(huì)有好的產(chǎn)品。 產(chǎn)品的質(zhì)量是產(chǎn)品能否進(jìn)入市場(chǎng)的關(guān)鍵，不能想象不合格的產(chǎn)品能夠在競(jìng)爭(zhēng)中取勝。此時(shí)，設(shè)計(jì)便顯得格外重要。在中國(guó)，建設(shè)國(guó)際型工程公司的倡導(dǎo)始于二十多年前，其目的無(wú)非是通過(guò)提高設(shè)計(jì)水平來(lái)改善工廠(chǎng)的控制和管理。記得我的前輩們說(shuō)過(guò)，“不要把產(chǎn)品的質(zhì)量不高全部歸罪于工廠(chǎng)的管理，我們的設(shè)計(jì)起著舉足輕重的作用”。沒(méi)有考慮周詳?shù)脑O(shè)計(jì)，就不會(huì)有好的產(chǎn)品質(zhì)量。 產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力不僅僅是質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)，還是能耗的競(jìng)爭(zhēng)。高能耗也應(yīng)當(dāng)是技術(shù)落后的體現(xiàn)，有些能耗問(wèn)題恰恰體現(xiàn)的是工程設(shè)計(jì)水平。當(dāng)我們以高成本的產(chǎn)品到市場(chǎng)上去競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，無(wú)論質(zhì)量如何，失敗都是必然的。 有經(jīng)驗(yàn)的工程師都知道，不同化工單元的組合，會(huì)有不同的結(jié)果。利用各種不同的組合去改變工廠(chǎng)的規(guī)模、產(chǎn)品的組合甚至改變產(chǎn)品的品種等都是工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)高水平的工程設(shè)計(jì)的依賴(lài)是顯而易見(jiàn)的。如果由于工程設(shè)計(jì)水平的低下造成工廠(chǎng)不能正常開(kāi)工，必然會(huì)給工廠(chǎng)帶來(lái)?yè)p失。企業(yè)的重要功能之一是為投資者帶來(lái)利潤(rùn)，這是低下的設(shè)計(jì)水平所無(wú)法達(dá)到的。 “科學(xué)研究是生產(chǎn)力”這在中國(guó)是大家都認(rèn)可的，但是少有人去深究科研成果是如何變?yōu)樯a(chǎn)力的。實(shí)際上，科研成果的工程化一直是技術(shù)進(jìn)步的十分關(guān)鍵的一步。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代，科研與工程設(shè)計(jì)是完全脫節(jié)的?？蒲胁还苁袌?chǎng)需求，設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單的重復(fù)。設(shè)計(jì)與科研的結(jié)合基本上都是政府部門(mén)的“拉郎配”，雙方都沒(méi)有積極配合的欲望。到了今天，從事設(shè)計(jì)的工程公司更清楚市場(chǎng)的需求，會(huì)主動(dòng)尋求與科研機(jī)構(gòu)的合作。這種合作為科研成果走向市場(chǎng)帶來(lái)了機(jī)遇，在科研成果與生產(chǎn)力之間搭起了橋梁。沒(méi)有這個(gè)橋梁，就沒(méi)有今天中國(guó)新技術(shù)層出不窮的大好局面。 工程公司不僅僅是將科研成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，還可以通過(guò)自己的不斷創(chuàng)新為市場(chǎng)提供越來(lái)越多的新產(chǎn)品。同時(shí)通過(guò)自己敏銳的市場(chǎng)觀(guān)察力，洞察市場(chǎng)需求，開(kāi)創(chuàng)新的工藝、新的技術(shù)。最典型的事例是中國(guó)新型煤化工產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，在這個(gè)聯(lián)盟中處于領(lǐng)導(dǎo)地位的是中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)公司，而這個(gè)集團(tuán)的核心是中國(guó)的大型工程公司。這些工程公司利用自己在市場(chǎng)前沿的地位，不斷尋求產(chǎn)品和技術(shù)的創(chuàng)新，使當(dāng)今的煤化工產(chǎn)業(yè)能夠不斷地推陳出新。編寫(xiě)本書(shū)的目的是想使讀者能夠通過(guò)本書(shū)對(duì)煤化工設(shè)計(jì)所涉及的領(lǐng)域和技術(shù)有一個(gè)大概的了解。由于篇幅所限，僅從化工工藝專(zhuān)業(yè)的角度對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，不可能涉及太多的化工單元知識(shí)，也不可能涉及所有專(zhuān)業(yè)。選擇的各章節(jié)內(nèi)容的組合就是一個(gè)煤化工工廠(chǎng)工藝裝置的主要組成部分。由于有些設(shè)計(jì)內(nèi)容受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，同時(shí)受我們知識(shí)范圍局限，不可能對(duì)所有的煤化工技術(shù)都能詳細(xì)論述。因此，有很多技術(shù)在本書(shū)中只是進(jìn)行文字介紹，沒(méi)有設(shè)計(jì)計(jì)算及其他設(shè)計(jì)過(guò)程的描述，敬請(qǐng)讀者諒解。本書(shū)主要由張慶庚編寫(xiě)，其中第2章由李凡編寫(xiě)并負(fù)責(zé)全書(shū)統(tǒng)稿;第7章由李好管編寫(xiě);郭光宙、馬英民、李剛參加了部分章節(jié)的編寫(xiě)。李小紅、程柱、左永飛、郝巧鈴、張京、白永輝、王培和孔嬌等參加了文獻(xiàn)資料收集整理、圖表繪制、輔助計(jì)算和文字處理等工作。在本書(shū)付梓之際感謝謝克昌院士、李大尚設(shè)計(jì)大師對(duì)本書(shū)編寫(xiě)工作的指導(dǎo)，感謝所有在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中給予關(guān)心和幫助的同事、朋友，感謝化學(xué)工業(yè)出版社編輯們的辛勤工作。 由于本書(shū)編寫(xiě)在工作之余，時(shí)間倉(cāng)促，加之水平有限，書(shū)中不足和欠妥之處敬請(qǐng)讀者見(jiàn)諒并批評(píng)指正。 編者 2012年1月

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代煤化工技術(shù)叢書(shū)：煤化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》從化工工藝的角度出發(fā)，系統(tǒng)闡述了煤化工設(shè)計(jì)所涉及的各個(gè)領(lǐng)域和技術(shù)，特別是對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了介紹。內(nèi)容涵蓋煤化工的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、煤化工項(xiàng)目與煤質(zhì)的關(guān)系、煤焦化設(shè)計(jì)、煤氣化裝置的設(shè)計(jì)、煤氣凈化技術(shù)、煤制化學(xué)品的設(shè)計(jì)、煤化工過(guò)程的節(jié)能減排等煤化工主要組成部分?！　　冬F(xiàn)代煤化工技術(shù)叢書(shū)：煤化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可供從事化工設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，特別是煤化工項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)人員，以及高?；すに噷?zhuān)業(yè)師生閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

作者：張慶庚，賽鼎工程有限公司（原化二院）董事長(zhǎng)

書(shū)籍目錄

1煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)1 1煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)的范疇11 1 1煤焦化的設(shè)計(jì)11 1 2煤氣化裝置的設(shè)計(jì)21 1 3煤氣凈化的設(shè)計(jì)31 1 4合成化學(xué)品的設(shè)計(jì)31 1 5其他內(nèi)容設(shè)計(jì)41 2煤化工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容51 2 1項(xiàng)目建議書(shū)51 2 2可行性研究報(bào)告71 2 3初步（基礎(chǔ)工程）設(shè)計(jì)141 2 4總體設(shè)計(jì)231 2 5詳細(xì)設(shè)計(jì)241 2 6各專(zhuān)業(yè)條件30參考文獻(xiàn)412煤化工項(xiàng)目與煤質(zhì)的關(guān)系2 1評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)432 1 1煤的工業(yè)分析432 1 2煤的元素分析472 1 3煤的發(fā)熱量502 1 4煤中鏡質(zhì)組反射率512 1 5煤的透光率522 1 6煤的自由膨脹序數(shù)522 1 7煤的黏結(jié)指數(shù)522 1 8煤的膠質(zhì)層指數(shù)532 1 9煤的奧亞膨脹度532 2中國(guó)煤的分類(lèi)及各煤階特性542 2 1中國(guó)煤炭分類(lèi)542 2 2各煤階煤的基本特性552 3煤化工項(xiàng)目相關(guān)的煤加工性質(zhì)572 3 1煤的機(jī)械強(qiáng)度572 3 2煤的反應(yīng)性582 3 3煤的熱穩(wěn)定性592 3 4煤的灰熔融溫度602 3 5煤灰高溫黏度特性602 3 6煤的鋁甑低溫干餾612 4煤質(zhì)分析指標(biāo)的不同基準(zhǔn)612 4 1煤質(zhì)分析指標(biāo)基準(zhǔn)的表示方法612 4 2煤質(zhì)分析指標(biāo)基準(zhǔn)間的換算關(guān)系622 5煤的焦化項(xiàng)目對(duì)煤質(zhì)的要求632 5 1煤質(zhì)選擇對(duì)于煤焦化過(guò)程的重要意義632 5 2常用煉焦用煤指標(biāo)及對(duì)焦炭質(zhì)量的影響642 5 3不同煉焦工藝對(duì)煤質(zhì)的要求和典型煤種662 6煤的氣化項(xiàng)目對(duì)煤質(zhì)的要求692 6 1煤質(zhì)選擇對(duì)于煤氣化過(guò)程的重要意義692 6 2常用氣化用煤指標(biāo)及對(duì)氣化過(guò)程的影響692 6 3各類(lèi)煤氣化工藝對(duì)煤質(zhì)的特殊要求及典型煤種712 7煤直接液化技術(shù)對(duì)煤質(zhì)的要求762 7 1煤質(zhì)特性對(duì)煤直接液化的影響762 7 2適宜煤直接液化的煤種78參考文獻(xiàn)793煤焦化設(shè)計(jì)3 1煤焦化產(chǎn)業(yè)概況813 1 1煉焦技術(shù)的進(jìn)展813 1 2煉焦副產(chǎn)品加工技術(shù)進(jìn)展823 1 3節(jié)能減排與環(huán)保843 2煤焦化工廠(chǎng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料853 2 1煤焦化工廠(chǎng)設(shè)計(jì)涉及的主要工段853 2 2煤焦化工廠(chǎng)設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料863 3焦化廠(chǎng)設(shè)計(jì)的方案選擇883 3 1煉焦配煤工藝方案的選擇883 3 2原料煤的預(yù)處理工藝方案的選擇893 3 3煉焦工藝方案的選擇903 3 4熄焦工藝的選擇953 3 5化產(chǎn)回收工藝的選擇1003 4煤焦化工廠(chǎng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1023 4 1煤焦化工廠(chǎng)的總圖設(shè)計(jì)1023 4 2焦?fàn)t設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1043 4 3化產(chǎn)回收設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1283 4 4焦化廠(chǎng)公用工程的設(shè)計(jì)1653 4 5焦化廠(chǎng)消防安全設(shè)施環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)167參考文獻(xiàn)1704煤氣化裝置的設(shè)計(jì)4 1煤氣化技術(shù)簡(jiǎn)介1724 1 1固定（移動(dòng)）床煤氣化技術(shù)1734 1 2流化床煤氣化技術(shù)1774 1 3水煤漿氣化技術(shù)1804 1 4干粉煤氣化技術(shù)1844 2煤氣化技術(shù)的選擇1884 2 1煤的性質(zhì)對(duì)煤氣化技術(shù)的影響1884 2 2不同的產(chǎn)品與氣化技術(shù)的選擇1894 2 3地域因素對(duì)于煤氣化技術(shù)的選擇影響1894 3煤氣化設(shè)計(jì)基本內(nèi)容1904 3 1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件1904 3 2工藝計(jì)算1904 4煤氣化設(shè)計(jì)舉例——水煤漿煤氣化裝置的設(shè)計(jì)介紹1914 4 1煤氣化反應(yīng)過(guò)程描述1914 4 2設(shè)計(jì)計(jì)算舉例1924 4 3文丘里洗滌器的設(shè)計(jì)計(jì)算1974 5煤氣化裝置主要設(shè)備2004 5 1氣化爐2004 5 2洗滌塔2004 5 3煤漿泵2004 5 4水煤漿氣化裝置布置注意事項(xiàng)2004 5 5水煤漿管道安裝注意事項(xiàng)2024 6安全備忘錄2034 6 1純氧的危險(xiǎn)及防護(hù)2034 6 2煤氣的危險(xiǎn)和防護(hù)2034 6 3其他危險(xiǎn)及防范203參考文獻(xiàn)2045煤氣凈化技術(shù)5 1脫硫工藝2065 1 1濕法脫硫2075 1 2干法脫硫2115 2脫碳方法介紹2135 2 1甲基二乙醇胺法（MDEA）2135 2 2聚乙二醇二甲醚法（國(guó)內(nèi)稱(chēng)NHD法）2145 2 3低溫甲醇洗法(Rectisol)2195 3合成氣的精制2235 3 1甲烷化法2235 3 2甲醇化法2245 3 3液氮洗法2245 3 4變壓吸附法2245 4凈化方法的選擇2255 4 1脫硫方法選擇2255 4 2脫碳方法選擇2265 4 3低溫甲醇洗法與NHD法的比較2265 5設(shè)計(jì)基本內(nèi)容2305 5 1確定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2305 5 2物料衡算的分類(lèi)及步驟2315 5 3能量衡算的方法及步驟2325 6低溫甲醇洗設(shè)計(jì)舉例2335 6 1工藝設(shè)計(jì)2335 6 2設(shè)備選擇2355 6 3裝置布置2355 6 4管道設(shè)計(jì)2375 6 5注意事項(xiàng)2385 7栲膠脫硫設(shè)計(jì)舉例2405 7 1工藝設(shè)計(jì)2405 7 2工藝計(jì)算2435 7 3主要設(shè)備選擇2495 7 4裝置布置2495 8環(huán)保、消防、安全設(shè)計(jì)2495 8 1環(huán)保2495 8 2消防2505 8 3安全251參考文獻(xiàn)2516煤制化學(xué)品的設(shè)計(jì)6 1煤制化學(xué)品概述2536 2甲醇生產(chǎn)技術(shù)2546 2 1甲醇合成技術(shù)的應(yīng)用2556 2 2甲醇合成工藝的確定2606 2 3工藝設(shè)計(jì)2606 2 4甲醇合成的工藝計(jì)算2646 2 5甲醇合成反應(yīng)器工藝設(shè)計(jì)2806 2 6甲醇合成裝置的整體布置原則2826 2 7甲醇生產(chǎn)安全備忘錄2836 3二甲醚合成技術(shù)2856 3 1二甲醚合成技術(shù)綜述2856 3 2二甲醚合成工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明2886 3 3原材料、動(dòng)力消耗定額2916 3 4三廢排放量2916 3 5二甲醚合成工藝物料及熱量平衡計(jì)算2916 3 6主要設(shè)備選型及選材3006 3 7二甲醚生產(chǎn)安全備忘錄3016 3 8設(shè)備布置3026 3 9二甲醚合成工藝的改進(jìn)設(shè)想及反應(yīng)熱的利用3026 4煤制其他化學(xué)品的技術(shù)簡(jiǎn)介3046 4 1煤的液化3046 4 2甲醇制烯烴技術(shù)3116 4 3甲醇制汽油技術(shù)3156 4 4煤制天然氣技術(shù)316參考文獻(xiàn)3197煤化工過(guò)程的節(jié)能減排7 1中國(guó)能源及節(jié)能減排現(xiàn)狀3217 1 1能源生產(chǎn)、消費(fèi)及結(jié)構(gòu)分析3217 1 2“十一五”節(jié)能減排落實(shí)情況及“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃3227 2國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的政策導(dǎo)向及相關(guān)法規(guī)3237 2 1《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》（國(guó)發(fā)【2005】40號(hào)）3237 2 2《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（發(fā)展改革委令【2011】第9號(hào)，2011年本）3237 2 3《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄》（發(fā)改委令【2010】第33號(hào)，第三批）3237 2 4《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》（【2006】版）3247 2 5《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》（國(guó)發(fā)【2011】26號(hào)）3247 2 6《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》（【2007】修訂版）3247 2 7《節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)及考核實(shí)施方案和辦法》(國(guó)發(fā)【2007】36號(hào))3247 2 8《當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備(產(chǎn)品)目錄》(【2010】版)3257 2 9《節(jié)能技術(shù)改造財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金管理辦法》（財(cái)建【2011】367號(hào)）3257 2 10《化工企業(yè)能源審計(jì)規(guī)范》、《石化企業(yè)能源審計(jì)規(guī)范》3257 3煤化工能耗現(xiàn)狀及能源轉(zhuǎn)化效率分析3257 3 1合成氨、煉焦與焦化、電石行業(yè)能耗現(xiàn)狀及節(jié)能減排潛力分析3257 3 2現(xiàn)代煤化工不同工藝技術(shù)能量轉(zhuǎn)化率分析3277 4煤化工產(chǎn)業(yè)CO2減排及治理3297 4 1中國(guó)的CO2減排任重而道遠(yuǎn)3297 4 2各種煤化工工藝CO2排放比較3307 4 3CO2減排及治理3337 5焦化及氮肥(甲醇)行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及應(yīng)用3347 5 1焦化行業(yè)3347 5 2氮肥（甲醇）行業(yè)3387 6煤化工設(shè)計(jì)工作與節(jié)能減排3437 6 1做好《可行性研究報(bào)告》“節(jié)能減排篇（章）”的編制3437 6 2設(shè)計(jì)工作中應(yīng)同時(shí)考慮單項(xiàng)技術(shù)能耗最低，整體系統(tǒng)能量最優(yōu)3447 6 3設(shè)計(jì)工作應(yīng)從總體、全局出發(fā)，綜合考慮各種節(jié)能措施3447 6 4針對(duì)“單個(gè)企業(yè)”、“化工園區(qū)”的各自特點(diǎn)，做好相應(yīng)的節(jié)能減排設(shè)計(jì)3447 7煤化工廢水“零排放”技術(shù)進(jìn)展及工程應(yīng)用3457 7 1焦化行業(yè)廢水零排放3457 7 2氮肥行業(yè)廢（污）水零排放3517 7 3現(xiàn)代煤化工與廢水零排放357參考文獻(xiàn)362附錄1二氧化碳、水蒸氣的輻射傳熱系數(shù)3642蓄熱室傳熱系數(shù)計(jì)算圖366附錄1二氧化碳、水蒸氣的輻射傳熱系數(shù)363附錄2蓄熱室傳熱系數(shù)計(jì)算圖365附圖附圖1焦化廠(chǎng)總平面布置圖附圖2TJL5550D型搗固焦?fàn)t平面布置圖附圖3裝煤除塵站流程示意圖附圖4低溫甲醇洗工藝流程簡(jiǎn)圖附圖5低溫甲醇洗設(shè)備布置圖附圖6栲膠脫硫主要工藝流程圖附圖7工藝流程圖附圖8設(shè)備布置圖示例

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   1 煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì) 1.1 煤化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)的范疇 煤化工是對(duì)以煤為原料生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品的各類(lèi)工業(yè)過(guò)程的統(tǒng)稱(chēng)，產(chǎn)品種類(lèi)繁多，生產(chǎn)技術(shù)各異。除了煤本身的轉(zhuǎn)化技術(shù)之外，基本上都是基于化工原理的單元操作技術(shù)的組合?；\統(tǒng)地說(shuō)就是煤的焦化、氣化和液化，以及其后的各種產(chǎn)品的合成及加工技術(shù)。 本書(shū)編寫(xiě)目的是希望讀者了解怎樣通過(guò)設(shè)計(jì)使相關(guān)技術(shù)服務(wù)于煤化工生產(chǎn)。同時(shí)作者從工程公司化工工藝專(zhuān)業(yè)角度介紹不同技術(shù)的同時(shí)，對(duì)某些單元技術(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行介紹。讀者可以在此基礎(chǔ)上舉一反三，形成對(duì)整個(gè)煤化工產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)的理解。煤化工產(chǎn)業(yè)除焦化產(chǎn)業(yè)比較獨(dú)立外，煤的氣化一凈化一合成形成了完整的工藝生產(chǎn)過(guò)程。 1.1.1煤焦化的設(shè)計(jì) 中國(guó)是一個(gè)煤炭大國(guó)，煤炭資源主要集中在山西、內(nèi)蒙古、新疆、陜西等地區(qū)。中國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量為1145×108t。其中絕大部分為動(dòng)力煤，煉焦煤（氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤）只占其中的大約五分之一，其中的一半又集中在山西省。正是這一自然稟賦成就了山西煉焦大省的地位。 在煉焦煤中氣煤占了大約40％，肥煤占18％，焦煤占23.5％，瘦煤占15.8％?？紤]到煤中灰分和硫的含量，事實(shí)上，我國(guó)優(yōu)質(zhì)煉焦煤的數(shù)量比這些數(shù)據(jù)所表現(xiàn)的要少得多。如何更合理地利用這一有限的資源，是煉焦設(shè)計(jì)的一大重要任務(wù)。 幾十年的改革開(kāi)放給中國(guó)的焦化工業(yè)帶來(lái)了巨大的改變，已經(jīng)完全不是傳統(tǒng)意義上的焦炭供應(yīng)者的角色了。首先是焦?fàn)t本身發(fā)生了巨大的變革，眾多獨(dú)立焦化廠(chǎng)的出現(xiàn)和搗固煉焦技術(shù)的普及應(yīng)當(dāng)說(shuō)是這一變革最典型的特征。也正是由于這些獨(dú)立焦化廠(chǎng)的大規(guī)模出現(xiàn)，使得化工技術(shù)進(jìn)入了煉焦這一冶金行業(yè)的傳統(tǒng)領(lǐng)域，給煉焦工業(yè)帶來(lái)了生機(jī)。焦?fàn)t氣制甲醇、煤焦油加氫、粗苯加氫、焦?fàn)t氣制甲烷、煤調(diào)濕等充滿(mǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)。同時(shí)干熄焦及地面除塵站、消煙除塵車(chē)等環(huán)保技術(shù)也為節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。除此之外，像化產(chǎn)回收、污水處理等也有很大的進(jìn)步。這些都是焦化設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)涉及的內(nèi)容。 煤焦化的設(shè)計(jì)是從對(duì)煤的分析開(kāi)始的，首先要按照擬使用的煤的性質(zhì)將不同煤種的煤按比例進(jìn)行配煤，以得到相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，如焦炭的質(zhì)量指標(biāo)、焦?fàn)t氣的發(fā)生量、焦油的產(chǎn)量等。這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)焦化廠(chǎng)所必需的。 焦化廠(chǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包括煤的準(zhǔn)備、煉焦、余熱回收、焦?fàn)t氣凈化、副產(chǎn)品回收、環(huán)境保護(hù)設(shè)施、公用工程設(shè)施、物流運(yùn)輸、控制中心等。其中煤的準(zhǔn)備一般包括煤的堆放、煤的篩分、煤的配合及煤的輸送；煉焦應(yīng)當(dāng)包括焦?fàn)t、加煤、出焦、搗固、熄焦、篩焦等；余熱回收主要是干熄焦；焦?fàn)t氣凈化包括冷凝鼓風(fēng)、洗氨、洗脫苯；環(huán)境保護(hù)設(shè)施有焦?fàn)t無(wú)組織排放煙塵的地面除塵站、備煤除塵站、篩焦除塵站、污水處理；公用工程包括循環(huán)水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、供熱鍋爐、儀表空氣供應(yīng)等。隨著新技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)，焦化副產(chǎn)品的回收顯得越來(lái)越重要。如焦油的深加工、苯的精制、焦?fàn)t氣的加工利用、瀝青的提質(zhì)利用、針狀焦生產(chǎn)及碳纖維制造等。 煤煉焦工業(yè)的另一個(gè)分支是煤的低溫干餾，其對(duì)象主要是比較年輕的煤種。辦法主要有直立式低溫干餾爐，其產(chǎn)品的活性要好于高溫干餾的焦炭，但是機(jī)械強(qiáng)度比較差，不能用于冶金工業(yè)，大多是用于化工生產(chǎn)。低溫干餾同樣會(huì)有焦油等副產(chǎn)品產(chǎn)生，其焦油性質(zhì)也與高溫焦油不同，目前主要是外售做燃料油。最近出現(xiàn)的焦油加氫技術(shù)可以使這類(lèi)焦油轉(zhuǎn)化為比較好的汽油、柴油燃料。 同樣還有近些年剛剛進(jìn)入工業(yè)化示范的半焦提質(zhì)干餾技術(shù)，適合于將年輕煤中的揮發(fā)分和焦油由煤中提煉出來(lái)，既可以提高煤的品質(zhì)，又可以得到相應(yīng)的油品和氣體。

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《現(xiàn)代煤化工技術(shù)叢書(shū):煤化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》為“十一五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)。煤化工新技術(shù)、新工藝的產(chǎn)業(yè)化離不開(kāi)整體考慮和合理設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)基礎(chǔ)來(lái)源于全面的知識(shí)和成功的實(shí)踐。

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