現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)

前言

2006年我們編寫了《煤化工基礎(chǔ)》（第一版），被許多高校選作本科教材，并得到肯定，但在這五年多的教學(xué)實(shí)踐中我們深感煤化工技術(shù)發(fā)展迅速，本書已不能很好地滿足當(dāng)今煤化工教學(xué)需求，于是我們?cè)凇睹夯せA(chǔ)》（第一版）的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂和補(bǔ)充。修訂和補(bǔ)充的原則仍按照本科化學(xué)工程與工藝專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想，同時(shí)兼顧在職培訓(xùn)以及高職教育，結(jié)合當(dāng)今煤化工技術(shù)的發(fā)展，廣泛吸取教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)。本書仍保持簡(jiǎn)明扼要、內(nèi)容新穎的特點(diǎn),以滿足煤化工基礎(chǔ)課程32～48個(gè)學(xué)時(shí)的要求。本書以化學(xué)原理—工藝流程—應(yīng)用現(xiàn)狀為主線，簡(jiǎn)明扼要、通俗易懂地介紹了現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)，特別注重煤化工領(lǐng)域的新發(fā)展。本次修訂，在第1章緒論中更新了煤炭資源數(shù)據(jù)，延伸了煤化工發(fā)展歷史的描述，增加了煤化工產(chǎn)業(yè)政策。大幅度刪減了第2章煉焦基礎(chǔ)、第3章煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制的內(nèi)容。強(qiáng)化了第4章煤氣化的新內(nèi)容，如氣化原理和氣化類型，Lurgi、Texaco、Shell、GSP氣化方法和氣化爐，地下氣化方法等。補(bǔ)充了第5章煤的間接液化、第6章煤的直接液化的新知識(shí)和新成果。增加了第7章煤的熱解及熱解脫硫和第8章新型煤化工技術(shù)兩章。煤的熱解及熱解脫硫這一章主要介紹了煤熱解的基本概念、煤熱解工藝、熱解過程中硫的脫除以及熱解脫硫的影響因素等。新型煤化工技術(shù)這一章主要介紹了煤制烯烴的工藝流程及基本原理、煤制烯烴催化劑及反應(yīng)機(jī)理、MTO與MTP工藝技術(shù)比較、MTO與MTP技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況、煤制乙二醇的基本原理和工藝流程及應(yīng)用、煤制天然氣反應(yīng)原理與基本工藝流程及應(yīng)用等。細(xì)化了第9章碳一化工產(chǎn)品中甲醇的內(nèi)容。完善了第10章煤化工安全與環(huán)保的有關(guān)內(nèi)容。經(jīng)過修訂和補(bǔ)充我們感覺此書更具有現(xiàn)代和基礎(chǔ)雙重特色，因此，更名為現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)。全書共十章，第1章由胡瑞生和白雅琴共同編寫，第2章、第3章由胡瑞生和李玉林編寫；第4章、第5章、第6章、第8章由胡瑞生編寫，第9章由白雅琴編寫，第7章、第10章由內(nèi)蒙古大學(xué)劉粉榮編寫，全書由內(nèi)蒙古大學(xué)胡瑞生統(tǒng)稿。本書可作為化學(xué)工程與工藝、能源化工、煤化工、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的教材或參考書，也可供從事煤化工生產(chǎn)、城市煤氣和工業(yè)燃?xì)馍a(chǎn)及煤炭綜合利用等相關(guān)工程技術(shù)人員及管理人員參閱。在本書編寫過程中，參考了大量的文獻(xiàn)，同時(shí)還得到了內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院蘇海全院長(zhǎng)及其他領(lǐng)導(dǎo)、教師和學(xué)生的支持與幫助，研究生付蕊、李春、秦麗婷、謝麗麗、其其格、王欣、李雪、丁冉冉、盧天竹、宋麗峰、陳思也參與了本書的修訂工作，在此一并向他們表示衷心的感謝！由于現(xiàn)代煤化工技術(shù)大多尚處于示范階段以及技術(shù)保密等原因，加之作者水平與時(shí)間有限，書中難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。胡瑞生2012年1月我國(guó)有豐富的煤炭資源，煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界首位。在石油消費(fèi)量和進(jìn)口量不斷增加的形勢(shì)下，大力發(fā)展煤化工技術(shù)是保證我國(guó)能源安全及化學(xué)工業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。國(guó)家已經(jīng)將煤化工的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化列為國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，是未來國(guó)家科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的主要研究方向之一。國(guó)內(nèi)化工、電力、煤炭等行業(yè)也紛紛進(jìn)行這些技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用、示范，已經(jīng)形成了對(duì)這些技術(shù)的巨大需求。正是在這樣的背景下，根據(jù)社會(huì)對(duì)人才的需求，國(guó)內(nèi)很多高校的相關(guān)專業(yè)紛紛開設(shè)煤化工方面的選修課程，我們也在化工、應(yīng)用化學(xué)等本科專業(yè)開設(shè)了煤化工基礎(chǔ)2學(xué)分課程。近年來國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)明扼要地介紹煤化工基礎(chǔ)知識(shí)的本科教材相對(duì)較少，特別是包含煤化工研究最新發(fā)展的基礎(chǔ)教材更為少見。本書就是在廣泛汲取教學(xué)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上本著簡(jiǎn)明扼要、力求新穎的原則編寫而成。全書共分8章，即緒論、煉焦、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煤的氣化、煤的直接液化、煤的間接液化、碳一化工主要產(chǎn)品、煤化工安全與環(huán)境保護(hù)。書中主要講述了上述幾個(gè)方面的基本理論、原理、特點(diǎn)、典型生產(chǎn)工藝過程及其操作條件以及近年來國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、市場(chǎng)前景等。其中第1章由胡瑞生和李玉林共同編寫；第2章、第3章和第8章由李玉林編寫；其余章節(jié)由胡瑞生和白雅琴編寫；全書由胡瑞生教授主審并統(tǒng)稿。本書可作為化學(xué)工程與工藝、能源化工、煤化工、煉焦化工、應(yīng)用化工技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的教材或參考書，也可供從事城市煤氣和工業(yè)燃?xì)馍a(chǎn)及煤炭綜合利用部門的工程技術(shù)人員及管理人員參閱。在本書編寫過程中，參考了大量的相關(guān)中文專著和資料，同時(shí)我們的科研合作同事美國(guó)匹茲堡大學(xué)煤化工專家張玉龍博士也提供了較多的外文資料，在此謹(jǐn)向其作者表示感謝，同時(shí)還要感謝為本書提供大量技術(shù)資料的企業(yè)和老師、同學(xué)以及在出版過程中給予熱情支持和幫助的單位和同志。另外在本書編寫過程中還得到了內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院蘇海全院長(zhǎng)及其他領(lǐng)導(dǎo)、教師和學(xué)生的支持與幫助，在此也表示衷心的感謝！我們對(duì)迄今為止的大量資料做了深入廣泛的調(diào)研與分析，結(jié)合自己的科研實(shí)踐，按化學(xué)原理一工藝流程一發(fā)展現(xiàn)狀這一主線簡(jiǎn)明扼要地進(jìn)行了介紹，這正是本書特色所在。但由于煤化工技術(shù)應(yīng)用尚未形成較大規(guī)模以及技術(shù)保密等原因，加之作者水平與時(shí)間有限，書中難免有不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。胡瑞生2006年5月

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)（第2版）》按照當(dāng)前化學(xué)工程與工藝專業(yè)人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想，在廣泛吸取教學(xué)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成?！冬F(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)（第2版）》共分為十章，即緒論、煉焦基礎(chǔ)、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制、煤的氣化、煤的間接液化、煤的直接液化、煤的熱解及熱解脫硫、新型煤化工技術(shù)、碳一化工主要產(chǎn)品、煤化工安全與環(huán)保。《現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)（第2版）》簡(jiǎn)要討論了上述幾個(gè)方面的基本理論、主要生產(chǎn)工藝流程及技術(shù)以及近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)前景等。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 煤炭資源1.2 煤化工發(fā)展1.3 煤化工研究的基本內(nèi)容及產(chǎn)業(yè)政策1.3.1 煤化工研究的基本內(nèi)容1.3.2 煤化工產(chǎn)業(yè)政策思考題第2章 煉焦2.1 概述2.1.1 煉焦?fàn)t的發(fā)展2.1.2 煉焦化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品2.2 焦炭的性質(zhì)及其用途2.2.1 物理性質(zhì)2.2.2 焦炭的反應(yīng)性2.2.3 焦炭的用途及其質(zhì)量指標(biāo)2.3 煉焦用煤及其成焦理論2.3.1 煤的組成2.3.2 煤的黏結(jié)成焦2.3.3 煉焦用煤及其結(jié)焦特性2.3.4 配煤2.4 煉焦?fàn)t2.4.1 炭化室2.4.2 燃燒室2.4.3 蓄熱室2.4.4 斜道區(qū)2.4.5 爐頂區(qū)2.4.6 焦?fàn)t基礎(chǔ)平臺(tái)、煙道和煙囪2.5 煉焦新工藝簡(jiǎn)介2.5.1 配煤的預(yù)處理技術(shù)2.5.2 型焦思考題第3章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制3.1 概述3.1.1 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)生、組成及產(chǎn)率3.1.2 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的用途3.1.3 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收的方法3.2 粗煤氣的初步冷卻和分離3.2.1 粗煤氣的初步冷卻流程3.2.2 對(duì)噴灑氨水的要求3.2.3 煤氣初冷方法與設(shè)備3.2.4 焦油與氨水的分離3.3 煤氣的輸送與凈化3.3.1 煤氣的輸送3.3.2 煤氣的凈化3.4 煤氣中氨和吡啶的回收3.4.1 氨的回收3.4.2 粗輕吡啶的回收3.5 粗苯的回收3.5.1 概要3.5.2 煤氣的最終冷卻和除萘3.5.3 粗苯吸收3.5.4 富油脫苯3.6 焦油加工3.6.1 概要3.6.2 焦油脫水、脫鹽3.6.3 焦油蒸餾3.6.4 焦油餾分加工3.6.5 焦油加工利用進(jìn)展思考題第4章 煤的氣化4.1 煤炭氣化概述4.2 煤炭氣化原理4.3 煤炭氣化過程的主要工藝流程及類型4.3.1 煤炭氣化過程的主要工藝與流程4.3.2 煤炭氣化過程的氣化類型4.3.3 煤炭氣化方法與氣化爐4.3.4 煤炭地下氣化方法4.3.5 氣化爐的類型及性能特征4.4 煤炭性質(zhì)對(duì)氣化的影響4.4.1 煤的組成的影響4.4.2 煤的物理性質(zhì)的影響4.4.3 煤的化學(xué)性質(zhì)的影響4.5 煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電4.5.1 IGCC發(fā)電工藝4.5.2 影響IGCC發(fā)電系統(tǒng)效率的因素4.5.3 IGCC技術(shù)的特點(diǎn)4.5.4 IGCC技術(shù)的現(xiàn)狀4.6 國(guó)內(nèi)外煤氣化發(fā)展的現(xiàn)狀4.7 市場(chǎng)前景及環(huán)境分析思考題第5章 煤的間接液化5.1 煤間接液化與FT合成基本原理5.1.1 FT合成反應(yīng)5.1.2 FT合成的基本工藝5.2 幾種間接液化的典型工藝5.2.1 南非Sasol廠間接液化工藝5.2.2 其他合成液體燃料工藝5.3 FT合成過程的工藝參數(shù)5.4 FT合成催化劑5.5 FT合成反應(yīng)器5.6 間接液化的特點(diǎn)5.7 國(guó)內(nèi)外煤間接液化發(fā)展現(xiàn)狀分析思考題第6章 煤的直接液化6.1 煤直接液化的基本原理6.1.1 煤的直接液化反應(yīng)機(jī)理6.1.2 煤直接液化的影響因素6.2 煤直接液化的一般工藝過程6.3 幾種國(guó)內(nèi)外典型的直接液化技術(shù)6.3.1 德國(guó)IG和IGOL工藝6.3.2 美國(guó)H-Coal、CTSL和HTI工藝6.3.3 美國(guó)EDS工藝和日本NEDOL工藝6.3.4 煤油共煉工藝6.3.5 中國(guó)神華煤液化項(xiàng)目工藝6.4 煤直接液化催化劑6.5 煤直接液化產(chǎn)物的特點(diǎn)6.6 煤直接液化粗油提質(zhì)加工6.6.1 過濾6.6.2 反溶劑法6.6.3 超臨界萃取脫灰6.6.4 真空閃蒸6.7 國(guó)內(nèi)外煤直接液化發(fā)展現(xiàn)狀思考題第7章 煤的熱解及熱解脫硫7.1 煤熱解概述7.2 煤的熱解工藝7.3 煤熱解產(chǎn)物分析7.3.1 氣態(tài)產(chǎn)物分析7.3.2 半焦分析7.4 煤熱解動(dòng)力學(xué)7.5 煤熱解脫硫7.5.1 煤脫硫方法7.5.2 煤中硫的存在形態(tài)7.5.3 熱解過程中硫的脫除進(jìn)展7.6 煤熱解及熱解脫硫的影響因素7.7 煤熱解脫硫的意義及應(yīng)用前景思考題第8章 新型煤化工技術(shù)8.1 煤制烯烴8.1.1 煤制烯烴的工藝流程及基本原理8.1.2 煤制烯烴催化劑及反應(yīng)機(jī)理8.1.3 MTO與MTP技術(shù)比較8.1.4 MTO和MTP產(chǎn)物特點(diǎn)8.1.5 MTO與MTP技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況8.2 煤制乙二醇8.2.1 乙二醇合成路線選擇及應(yīng)用介紹8.2.2 煤制乙二醇的基本原理及工藝流程8.2.3 煤制乙二醇的產(chǎn)品檢驗(yàn)與經(jīng)濟(jì)效益分析8.3 煤制天然氣8.3.1 煤制天然氣反應(yīng)原理與基本工藝流程8.3.2 煤制天然氣的應(yīng)用情況思考題第9章 碳一化工主要產(chǎn)品9.1 甲醇合成9.1.1 合成原理9.1.2 煤制甲醇工藝技術(shù)9.1.3 兩種重要的甲醇合成工藝——ICI工藝和Lurgi工藝9.1.4 甲醇車用燃料應(yīng)用9.2 甲醇轉(zhuǎn)汽油（MTG）9.3 二甲醚生產(chǎn)9.3.1 甲醇?xì)庀啻呋撍に?二步法)9.3.2 合成氣直接合成二甲醚工藝(一步法)9.3.3 二甲醚的應(yīng)用9.4 醋酸生產(chǎn)9.4.1 合成原理9.4.2 工藝流程9.5 甲醛生產(chǎn)9.5.1 甲醛的生產(chǎn)原理9.5.2 甲醛生產(chǎn)的工藝條件9.5.3 工藝流程思考題第10章 煤化工安全與環(huán)保10.1 煤化工管理與安全生產(chǎn)技術(shù)10.1.1 生產(chǎn)安全技術(shù)10.1.2 安全生產(chǎn)管理10.2 煤化工廢水污染和治理10.2.1 煤化工廢水的來源及特點(diǎn)10.2.2 煤化工廢水的治理10.3 煤化工廢渣處理與利用10.3.1 煤化工廢渣的來源10.3.2 煤化工廢渣的處理與利用10.4 煤化工煙塵污染和治理10.4.1 煤化工大氣污染物的來源10.4.2 煤化工煙塵控制10.4.3 煤化工氣態(tài)污染物的處置10.5 煤化工職業(yè)衛(wèi)生設(shè)施與個(gè)人防護(hù)10.5.1 煤化工職業(yè)衛(wèi)生設(shè)施10.5.2 煤化工個(gè)人防護(hù)用品思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖： 加熱速率影響有機(jī)硫之間、有機(jī)硫與黃鐵礦硫之間的相互作用以及氣相中的二次反應(yīng)，較快的加熱速率可以減少接觸時(shí)間，在一定程度上避免氣相中的二次反應(yīng)?？焖偕郎?zé)峤膺^程中硫的逸出總量稍大于或等于程序升溫?zé)峤猓贌峤猓┝虻囊莩隹偭浚驓怏w的種類有所不同。在快速熱解過程中有大量的CH3SH、C2HsSH生成，這是由于氣相中二次反應(yīng)被減弱。在程序升溫?zé)峤鈿庀嘀挟a(chǎn)生的sO2是H2S被熱解產(chǎn)生的H2O、C02氧化所形成的。（6）熱解終溫?zé)峤饨K溫不同，熱解反應(yīng)深度也有所不同。通常隨著熱解終溫的升高，焦炭和焦油的產(chǎn)率會(huì)下降，煤氣產(chǎn)率則會(huì)增加，但煤氣中氫氣含量增加，烴類產(chǎn)品由于在較高溫度下能發(fā)生二次反應(yīng)而降低，因而煤氣的發(fā)熱量降低；焦油中芳烴和瀝青增加，酚類和脂肪烴含量降低；煤氣中氫氣成分增加，烴類減少。由此可看出隨著終溫的不同，所得各產(chǎn)品組成與含量也不同，因此為了獲取不同的產(chǎn)品，工業(yè)上可采取不同的熱解終溫，如低溫?zé)峤庵饕康氖侵迫〗褂汀⒅袦芈贌峤庖陨a(chǎn)中熱值煤氣為主，而高溫?zé)峤庵饕糜谏a(chǎn)高強(qiáng)度的冶金焦。一般來說，隨著熱解溫度的升高，煤的脫硫率也隨著升高，不同溫度下的熱解產(chǎn)物也不盡相同。在低溫?zé)峤鈼l伴下，只有小部分不穩(wěn)定有機(jī)硫分解，大部分有機(jī)硫滯留在固相中，在較高溫度下才有利于穩(wěn)定有機(jī)硫的析出。熱解溫度和煤種、不同氣氛對(duì)無機(jī)硫和有機(jī)硫的脫除也有影響，除了影響脫硫率外，還會(huì)影響硫的分解溫度。溫度是影響煤熱解脫硫的重要因素，不同煤種有最佳的脫硫溫度，且因煤種而異。不同煤種中不同的形態(tài)硫，對(duì)于溫度表現(xiàn)出不同的逸出規(guī)律，所以溫度只是其中一個(gè)影響因素，還有許多其他因素共同影響著煤中硫的變遷行為。

編輯推薦

《現(xiàn)代煤化工基礎(chǔ)(第2版)》是高等學(xué)校教材之一。

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