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现代煤化工技术手册（第三版） 
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9 7 3 8 4 7 7 1 2 2 0 2 6 读者对象:本手册可供从事煤炭、煤化工领域的科研、设计、生产的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业的师生参考。 
《现代煤化工技术手册》为一部关于现代煤化工技术和发展的，具有科学性、前瞻性和实用性的大型手册，已延续三版。第三版共分9篇53章，全面介绍了自2011年以来我国现代煤化工在技术创新驱动下，大型工程化示范、重大装备制造、新技术、新产品开发、生产安全、环境保护与“三废”治理、煤炭清洁高效转化多联产技术、系统优化设计、节能减排、降低生产成本等诸多方面取得的一批突破性的成果。第三版在第二版的基础上新增内容36项，这些新技术、新产品开发成果，对我国煤炭清洁高效开发利用、拓展现代煤化工新领域、实施油气替代战略、改善生态环境将起到积极的推动作用。
本手册可供从事煤炭、煤化工领域的科研、设计、生产的工程技术人员使用，也可供高等院校相关专业的师生参考。
第一篇绪论
第一章煤炭在能源中的地位 ／ 2 第一节世界能源状况及发展趋势 ／ 2 一、世界能源储量及消费量 ／ 2 二、世界能源发展趋势 ／ 3 三、CO2排放量 ／ 3 第二节中国能源结构及需求预测 ／ 4 一、煤炭在中国能源和经济发展中的重要地位 ／ 4 二、中国一次能源生产量及构成 ／ 4 三、中国化石能源储量 ／ 4 四、中国一次能源消费量及需求量预测 ／ 5 第三节煤炭利用现状及存在的问题 ／ 6 一、煤炭利用的现状 ／ 6 二、煤炭利用存在的问题 ／ 7 第二章现代煤化工及洁净煤技术 ／ 8 第一节洁净煤技术 ／ 8 一、可持续发展与环境 ／ 8 二、洁净煤技术的重要性 ／ 9 三、洁净煤技术包括的领域 ／ 9 第二节煤焦化技术 ／ 10 一、煤焦化主要产品 ／ 10 二、焦炭产量 ／ 10 三、技术进展 ／ 11 四、煤热解干馏技术 ／ 11 五、中低温煤焦油加工 ／ 12 第三节煤气化技术 ／ 12 一、煤气化的应用及重要性 ／ 12 二、煤气化技术现状及发展趋势 ／ 13 三、中国煤气化技术开发应用状况 ／ 16 第四节煤炭液化技术 ／ 17 一、概述 ／ 17 二、煤炭直接液化技术 ／ 17 三、煤炭间接液化技术 ／ 20 四、煤炭液化的综合评价 ／ 23 五、煤油共炼技术 ／ 24 六、煤炭液化“十三五”规划 ／ 25 第三章现代煤化工重点产品 ／ 26 第一节甲醇制烯烃 ／ 26 一、MTO(methanol to olefin)技术 ／ 26 二、MTP(methanol to propylene)技术 ／ 28 三、中国MTP工业化示范项目 ／ 29 第二节煤制乙二醇 ／ 31 一、中国乙二醇需求增长很快 ／ 31 二、煤基乙二醇技术开发现状 ／ 31 第三节煤制天然气 ／ 33 一、煤制天然气技术概况 ／ 33 二、甲烷化催化剂 ／ 34 三、煤制天然气工艺过程 ／ 35 四、煤制天然气成本 ／ 35 五、煤制天然气建设项目 ／ 35 六、科学发展煤制天然气 ／ 36 第四节煤基醇醚燃料 ／ 37 一、醇醚燃料开发应用现状 ／ 37 二、煤基甲醇汽油 ／ 37 三、二甲醚燃料 ／ 38 第四章现代煤化工发展模式 ／ 41 第一节南非Sasol F-T合成模式 ／ 41 第二节新西兰Methanex模式 ／ 42 第三节德国鲁奇公司GTC-MTP模式 ／ 42 第四节Shell合成气园(Syngas Park)模式 ／ 43 第五节煤炭、化工、冶金多联产模式 ／ 44 第六节21世纪能源系统展望 ／ 44 第七节榆林煤热解多联产模式 ／ 45 第八节延长石油集团煤、油、气碳氢互补模式 ／ 46 第九节煤化工产品链 ／ 46 第五章现代煤化工技术示范项目简介 ／ 49 第一节综述 ／ 49 一、现代煤化工技术示范取得突破性进展 ／ 49 二、“十三五”现代煤化工发展目标 ／ 50 三、现代煤化工的重要性 ／ 50 四、技术创新积极推进 ／ 50 五、“十三五”现代煤化工重大技术创新任务 ／ 52 六、建设项目资源利用效率主要指标 ／ 53 第二节煤气化技术 ／ 53 一、“十二五”期间我国煤气化技术的新进展 ／ 53 二、新型煤气化炉投入工业化运行 ／ 54 第三节煤液化制油技术 ／ 55 第四节煤(甲醇)制烯烃技术 ／ 56 第五节煤制乙二醇 ／ 57 第六节煤制乙醇 ／ 58 一、煤基乙醇生产五种主要技术路线 ／ 58 二、合成气制乙醇技术 ／ 58 三、乙酸酯化加氢制乙醇技术 ／ 58 四、10×104/a乙醇工业化示范项目 ／ 58 第七节煤制天然气 ／ 59 一、煤制天然气技术 ／ 59 二、大型工程化示范项目 ／ 59 三、无循环甲烷化工艺技术 ／ 60 四、两段式合成气甲烷化技术 ／ 60 五、煤制合成天然气国家标准 ／ 60 六、“十三五”规划新建5个煤制天然气示范项目 ／ 60 第八节煤制芳烃 ／ 60 一、煤制芳烃技术开发 ／ 61 二、工业化试验成果 ／ 61 第九节新型电石乙炔制乙烯 ／ 61 一、技术特点 ／ 61 二、生产工艺过程 ／ 61 三、示范项目 ／ 61 第十节煤制聚甲氧基二甲醚技术 ／ 62 一、技术发展现状 ／ 62 二、物料及动力消耗 ／ 62 三、示范项目规划 ／ 62 第十一节低阶煤中低温热解技术 ／ 62 一、低阶煤热解新技术成果 ／ 63 二、存在的主要问题 ／ 63 三、“十三五”发展规划 ／ 63 第十二节甲醇制丁烯联产丙烯技术 ／ 64 一、技术特点 ／ 64 二、试验装置考核结果 ／ 64 参考文献 ／ 64 第二篇煤炭性质及水煤浆制备 第一章煤的组成和性质 ／ 66 第一节煤的组成 ／ 66 一、煤的工业分析 ／ 66 二、煤的元素组成和元素分析 ／ 68 三、煤中的硫 ／ 69 四、煤中矿物质的特性 ／ 70 五、煤质分析中的基准及不同基准间的换算 ／ 74 第二节煤的化学性质 ／ 76 一、煤的氧化 ／ 76 二、煤的加氢 ／ 77 三、煤的其他化学性质 ／ 78 第三节煤的工艺性质 ／ 78 一、煤的发热量 ／ 78 二、煤的热解 ／ 79 三、煤的黏结性和结焦性 ／ 85 四、煤的铝甑低温干馏试验 ／ 90 五、褐煤的苯萃取物产率(EB) ／ 90 第四节煤炭分类 ／ 90 一、中国煤炭分类的完整体系 ／ 90 二、国际煤炭分类 ／ 95 第五节中国煤炭资源分布和煤质概况 ／ 95 一、煤炭资源分布概况 ／ 95 二、煤质概况 ／ 96 参考文献 ／ 99 第二章水煤浆制备 ／ 100 第一节概况 ／ 100 一、水煤浆的物性与用途 ／ 100 二、中国水煤浆制备技术的开发 ／ 101 三、水煤浆制备技术概要 ／ 101 第二节制浆用煤的选择 ／ 102 一、用户对煤质的要求 ／ 102 二、煤炭成浆性 ／ 102 第三节水煤浆的粒度分布 ／ 104 一、堆积效率与粒度分布间的关系 ／ 104 二、水煤浆粒度分布的测试方法 ／ 109 第四节水煤浆添加剂 ／ 111 一、分散剂 ／ 112 二、稳定剂 ／ 117 三、其他辅助添加剂 ／ 117 第五节水煤浆制浆工艺 ／ 118 一、制浆工艺主要环节与功能 ／ 118 二、干法制浆工艺 ／ 118 三、干、湿法联合制浆工艺 ／ 119 四、高浓度磨矿制浆工艺 ／ 119 五、中浓度磨矿制浆工艺 ／ 120 六、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之一 ／ 120 七、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之二 ／ 121 八、高、中浓度磨矿级配制浆工艺之三 ／ 121 九、结合选煤厂的制浆工艺 ／ 122 第六节主要设备 ／ 122 一、破碎设备 ／ 122 二、磨机选型 ／ 124 三、球(棒)磨机运行参数的选择计算 ／ 128 四、球(棒)磨机功率与制浆能力计算 ／ 131 五、搅拌设备 ／ 133 六、泵送设备 ／ 137 七、滤浆设备 ／ 138 第七节提高水煤浆浓度新技术 ／ 139 一、制浆磨煤粒度分布 ／ 139 二、磨煤机选择 ／ 139 三、水煤浆浓度 ／ 139 四、经济效果 ／ 139 参考文献 ／ 139 第三篇煤炭的气化技术 第一章煤炭气化的物理化学基础及气化技术分类 ／ 142 第一节煤炭气化过程中煤的热解及气化反应 ／ 142 一、煤炭气化过程中煤的热解 ／ 142 二、气化过程中的气化反应 ／ 147 第二节气化反应的化学平衡与热效应 ／ 149 一、化学反应热效应与平衡常数 ／ 149 二、碳与氧间的化学平衡与热效应 ／ 155 三、碳与蒸汽间的化学平衡与热效应 ／ 157 四、甲烷生成反应的化学平衡与热效应 ／ 158 第三节气化反应动力学 ／ 160 一、煤炭气化反应的历程 ／ 160 二、碳的氧化反应 ／ 161 三、水蒸气与碳的反应 ／ 163 四、氢气与碳的反应 ／ 164 五、气化生产过程的强化措施 ／ 166 第四节煤炭气化技术分类 ／ 166 一、世界各国主要分类方法 ／ 166 二、煤气的热值及计算方法 ／ 168 参考文献 ／ 170 第二章碎煤固定层加压气化 ／ 171 第一节加压气化原理与气化过程计算 ／ 171 一、加压气化原理 ／ 171 二、加压气化的实际过程 ／ 172 三、煤种及煤的性质对加压气化的影响 ／ 174 四、鲁奇加压气化炉气化过程计算 ／ 178 第二节气化过程的物料衡算 ／ 179 第三节气化过程的热量衡算 ／ 180 第四节加压气化操作条件及主要气化指标 ／ 183 一、操作条件分析 ／ 183 二、主要气化指标 ／ 187 第五节鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 ／ 188 一、几种炉型介绍 ／ 188 二、碎煤加压气化炉在中国的应用及工艺流程 ／ 191 第六节碎煤加压气化工艺污水处理 ／ 196 一、煤气水中焦油、轻油的回收 ／ 196 二、酚和氨的回收 ／ 197 三、废水生化处理 ／ 200 四、生化处理工程实例 ／ 202 第七节BGL煤气化技术 ／ 204 一、技术发展沿革 ／ 204 二、基本原理、技术特点及专利 ／ 204 三、工艺流程说明 ／ 205 四、主要设备 ／ 207 五、消耗定额 ／ 209 六、工程化业绩 ／ 210 七、中煤图克BGL气化炉运行数据 ／ 211 八、焦炭为原料的BGL气化炉运行指标预测 ／ 212 参考文献 ／ 213 第三章流化床煤气化 ／ 214 第一节概述 ／ 214 第二节工艺过程特性 ／ 216 一、过程特点 ／ 216 二、反应特性 ／ 216 三、流体力学条件 ／ 217 四、床内传热 ／ 220 五、对原料的要求 ／ 221 第三节高温温克勒(HTW)煤气化技术 ／ 221 一、HTW煤气化技术特点 ／ 221 二、HTW煤气化中试装置及工业示范装置 ／ 222 三、HTW煤气化工艺流程简述 ／ 223 四、两种温克勒气化炉技术数据对比 ／ 223 五、HTW气化炉物料及能量平衡计算 ／ 224 第四节灰熔聚流化床煤气化技术 ／ 225 一、概述 ／ 225 二、灰熔聚流化床煤气化技术特点 ／ 225 三、美国U-gas煤气化技术 ／ 225 四、中国ICC灰熔聚流化床煤气化技术 ／ 229 五、KRW灰团聚流化床煤气化技术 ／ 233 六、灰黏聚流化床多元气化剂煤气化技术 ／ 236 七、CAGG灰熔聚流化床粉煤气化技术 ／ 237 第五节循环流化床(CFB)煤气化技术 ／ 242 一、CFB工艺特点 ／ 242 二、德国鲁奇公司CFB煤气化技术 ／ 243 第六节恩德炉粉煤气化技术 ／ 245 第七节中科循环流化床双床气化技术 ／ 247 一、概述 ／ 247 二、技术特点 ／ 247 三、技术原理 ／ 248 四、工艺装置构成 ／ 248 五、工艺流程简介 ／ 249 六、煤气组成 ／ 250 七、小结 ／ 250 第八节SGT煤气化技术 ／ 251 一、概述 ／ 251 二、技术特点 ／ 251 三、气化炉结构 ／ 251 四、运行技术指标 ／ 252 五、工业化应用 ／ 252 第九节碳分子气化燃烧新技术 ／ 252 一、概述 ／ 252 二、碳分子气化燃烧技术科学概念 ／ 253 三、碳分子气化燃烧技术市场前景及效益 ／ 253 四、应用实例及效益 ／ 254 第十节国内外流化床气化装置一览 ／ 255 参考文献 ／ 256 第四章干法气流床煤的气化 ／ 257 第一节概述 ／ 257 一、气流床气化的特点及分类 ／ 257 二、干法气流床气化技术发展概况及前景 ／ 259 第二节加压气流床粉煤气化(Shell炉) ／ 261 一、概述 ／ 261 二、Shell煤气化原理 ／ 262 三、原料要求 ／ 262 四、工艺流程及主要设备 ／ 264 五、工艺及操作特性分析 ／ 266 六、工艺技术特性及消耗定额 ／ 270 七、环境评价 ／ 271 第三节Prenflo煤气化工艺 ／ 272 一、Prenflo中试装置 ／ 272 二、Prenflo工业示范试验 ／ 274 三、Prenflo气化IGCC示范电厂运行概况 ／ 276 第四节科林粉煤气化技术(CCG) ／ 277 一、技术来源及技术开发背景 ／ 277 二、CCG技术介绍 ／ 277 三、CCG气化炉的应用业绩 ／ 282 第五节两段式干煤粉加压气化炉 ／ 282 一、开发历程 ／ 282 二、技术特点 ／ 283 三、工业应用实例 ／ 286 第六节航天粉煤加压气化技术 ／ 287 一、概述 ／ 287 二、主要工艺流程 ／ 287 三、关键设备：气化炉及烧嘴 ／ 289 四、控制技术 ／ 290 五、安全、环保 ／ 290 六、示范装置建设及开车情况 ／ 291 七、市场推广情况 ／ 292 第七节SE-东方炉粉煤气化技术 ／ 293 一、技术背景及意义 ／ 293 二、技术特点 ／ 293 三、技术优势 ／ 294 四、SE粉煤气化示范装置运行性能 ／ 295 五、技术推广应用 ／ 297 第八节西门子GSP煤气化技术 ／ 298 一、概述 ／ 298 二、气化技术特点及工艺流程 ／ 298 三、技术优势 ／ 300 四、工程应用案例 ／ 301 五、最佳运行案例 ／ 301 第九节R-GAS煤气化技术 ／ 302 一、概述 ／ 302 二、技术特点 ／ 303 三、工艺流程 ／ 303 四、中试装置运行情况 ／ 304 五、工程应用案例 ／ 304 第十节TRIG输运床气化技术 ／ 304 一、概述 ／ 304 二、技术特点 ／ 304 三、技术优势 ／ 305 四、工艺流程 ／ 306 五、煤种适应性 ／ 307 六、主要技术参数 ／ 307 七、建设及运行案例 ／ 308 参考文献 ／ 308 第五章湿法气流床加压气化 ／ 310 第一节国内外水煤浆气化技术开发概况 ／ 311 一、美国德士古发展公司水煤浆气化技术开发历程 ／ 311 二、联邦德国RCH/RAG工业试验装置 ／ 312 三、美国田纳西伊斯曼化学公司气化装置 ／ 312 四、美国冷水电站工厂气化装置 ／ 313 五、日本宇部合成氨厂气化装置 ／ 314 六、联邦德国SAR气化装置 ／ 315 七、美国陶氏化学气化装置 ／ 315 八、美国Tampa联合循环发电水煤浆气化装置 ／ 316 九、中国水煤浆气化技术发展状况 ／ 317 十、国内外水煤浆气化装置概况一览 ／ 321 第二节水煤浆气化技术煤种的评价 ／ 323 一、煤种的实验室评价及原料煤种的选择 ／ 323 二、煤种试烧 ／ 329 三、气化性能指标 ／ 329 第三节水煤浆气化装置工艺流程类型及主要设备介绍 ／ 329 一、气化流程类型 ／ 330 二、主要设备介绍 ／ 331 三、气化炉炉膛温度及表面温度测量 ／ 334 第四节煤气化过程的物料热量衡算 ／ 336 一、气化反应过程描述 ／ 336 二、炉膛气化过程的计算方法 ／ 337 三、典型气化装置工艺数据 ／ 339 第五节气化炉的耐火材料 ／ 341 一、气化炉用耐火材料的要求 ／ 341 二、水煤浆气化炉耐火衬里结构及材料 ／ 342 三、国内耐火材料的发展及应用 ／ 346 四、耐火材料的施工砌筑及养护 ／ 347 第六节“清华炉” (晋华炉)煤气化技术 ／ 348 一、概述 ／ 348 二、气化技术特点 ／ 348 三、气化工艺流程 ／ 349 四、技术优势 ／ 350 五、晋华炉废热锅炉流程72h考核运行数据 ／ 351 六、技术特点参数 ／ 351 七、工程应用情况 ／ 352 第七节GE辐射废锅气化技术 ／ 353 一、概述 ／ 353 二、整体工艺特点 ／ 354 三、技术特点参数 ／ 355 四、工程应用案例 ／ 355 五、总结 ／ 356 第八节E-GAS煤气化技术 ／ 356 一、概述 ／ 356 二、技术特点 ／ 356 三、工艺流程简述 ／ 356 四、运行指标 ／ 357 五、应用业绩 ／ 358 第九节多元料浆新型气化技术 ／ 358 一、多元料浆气化技术的开发沿革 ／ 358 二、多元料浆气化工艺过程简述 ／ 360 三、多元料浆气化关键技术 ／ 362 四、多元料浆气化技术特点 ／ 362 五、多元料浆气化工艺装置消耗 ／ 363 六、多元料浆气化装置产能与置 ／ 364 第十节煤与天然气共气化技术 ／ 365 一、概述 ／ 365 二、煤与天然气共气化技术优势 ／ 365 三、技术原理及共气化反应 ／ 366 四、工艺技术说明 ／ 366 五、核心设备 ／ 368 六、开车安全控制方案 ／ 368 七、工艺示范装置运行消耗指标 ／ 369 八、粗煤气组成 ／ 369 参考文献 ／ 369 第六章多喷嘴对置式水煤浆气化技术 ／ 371 第一节技术简介及示范装置 ／ 371 一、工艺技术原理 ／ 371 二、气化机理模型 ／ 372 三、工业示范装置 ／ 372 第二节气化炉大型化技术 ／ 374 一、气化装置界区 ／ 374 二、气化过程简述 ／ 374 三、不同规模气化炉运行参数 ／ 376 四、大型化气化炉示范项目 ／ 376 五、走出国门，成为国际主流气化技术之一 ／ 376 六、气化炉重大改进成果 ／ 377 第三节技术推广应用情况 ／ 378 参考文献 ／ 378 第七章地下煤气化 ／ 379 第一节概述 ／ 379 第二节煤炭地下气化的原理及方法 ／ 380 一、煤炭地下气化化学反应原理 ／ 380 二、煤炭地下气化工艺和方法 ／ 381 第三节煤炭地下气化过程管理与控制 ／ 384 一、气化炉冷态试验 ／ 384 二、气化炉点火 ／ 385 三、空气连续气化工艺 ／ 386 四、两阶段气化工艺 ／ 386 五、富氧水蒸气气化工艺 ／ 387 六、辅助气化工艺 ／ 388 七、燃空区充填 ／ 389 第四节煤炭地下气化工程实例 ／ 389 一、徐州马庄煤矿煤炭地下气化工程 ／ 389 二、徐州新河二号井煤炭地下气化工程 ／ 390 三、唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工程 ／ 392 四、山东孙村煤矿煤炭地下气化工程 ／ 393 五、国内其他工程 ／ 394 六、澳大利亚煤地下气化 ／ 395 第八章煤制代用天然气 ／ 397 第一节概述 ／ 397 一、煤制天然气(SNG)的意义 ／ 397 二、国内外煤制天然气发展概况 ／ 397 第二节煤制天然气(SNG)技术 ／ 402 一、概述 ／ 402 二、甲烷化工艺 ／ 403 三、ICI甲烷合成工艺 ／ 406 四、丹麦托普索TREMPTM技术 ／ 407 五、美国巨点能源公司蓝气(BluegasTM)技术 ／ 409 第三节催化剂 ／ 410 一、甲烷合成催化剂概况 ／ 410 二、耐热性合成甲烷催化剂 ／ 413 三、耐硫性甲烷化催化剂 ／ 415 第四节煤制天然气技术示范 ／ 415 一、甲烷化工艺的发展 ／ 415 二、甲烷合成原料气的生产 ／ 416 三、合成甲烷 ／ 419 四、甲烷合成催化剂 ／ 420 五、合成天然气脱水 ／ 421 六、天然气压缩 ／ 421 七、合成甲烷工艺流程 ／ 422 八、合成天然气关键设备 ／ 423 九、产品产量、组成及副产品量 ／ 425 十、原材料气消耗量及组成 ／ 426 十一、公用物料消耗定额 ／ 426 十二、合成天然气能效 ／ 426 十三、三废排放 ／ 427 十四、示范项目 ／ 427 第五节合成气无循环甲烷化技术(NRMT) ／ 428 一、概述 ／ 428 二、工艺原理 ／ 428 三、原料气要求 ／ 428 四、工艺流程 ／ 428 五、产品规格 ／ 430 六、技术特点 ／ 430 七、技术研发 ／ 430 参考文献 ／ 433 第四篇煤炭的热解与焦化 第一章概述 ／ 436 第一节低阶煤中低温热解特性及优势 ／ 436 一、低阶煤结构 ／ 436 二、低阶煤性质 ／ 436 三、煤热解过程概述 ／ 437 四、煤热解过程中的化学反应 ／ 438 五、低阶煤分布 ／ 440 六、低阶煤中低温热解的优势 ／ 440 第二节低阶煤中低温热解技术沿革及研发进展 ／ 441 一、技术沿革 ／ 441 二、技术分类及发展现状 ／ 444 三、研发方向 ／ 455 第三节低阶煤中低温热解分质利用产业发展前景 ／ 455 一、低阶煤储量及分布 ／ 455 二、分质利用优势 ／ 455 三、技术工业化示范状况 ／ 456 四、分质利用产业链及示范项目 ／ 457 五、低阶煤分质利用产业发展前景 ／ 459 参考文献 ／ 459 第二章低阶煤热解技术及项目示范 ／ 460 第一节煤热解动力学 ／ 460 一、煤热解的物理化学过程 ／ 460 二、煤的热解动力学 ／ 461 第二节固体热载体煤热解技术 ／ 461 一、工艺流程 ／ 461 二、产品方案 ／ 462 三、产品分析数据 ／ 463 四、主要设备 ／ 463 五、原煤及动力消耗 ／ 463 六、能耗及热能效率 ／ 463 第三节固体热载体煤快速热解技术(SM-SP) ／ 464 一、概述 ／ 464 二、技术特点 ／ 464 三、工艺流程简述 ／ 465 四、运行考核数据 ／ 465 五、原料煤及产品分析数据 ／ 465 六、SM-SP 120×104t/a示范项目建议书 ／ 466 第四节低阶粉煤回转热解制取无烟煤技术 ／ 466 一、概述 ／ 466 二、技术特点 ／ 467 三、工艺流程 ／ 467 四、考核标定结果 ／ 467 五、应用前景 ／ 468 第五节GF低阶煤热解技术 ／ 468 一、技术研发过程 ／ 468 二、基本原理、技术特点 ／ 468 三、工艺流程简述 ／ 469 四、产品产量及规格 ／ 470 五、主要设备 ／ 473 六、GF国富炉的操作条件 ／ 474 七、消耗定额及能耗 ／ 474 八、工程应用案例 ／ 475 第六节煤气化热解一体化技术(CGPS) ／ 477 一、概述 ／ 477 二、技术特点 ／ 477 三、装置运行数据 ／ 477 四、考核结果 ／ 478 五、工程方案 ／ 478 第七节低阶煤旋转床热解技术 ／ 478 一、概述 ／ 478 二、技术特点 ／ 478 三、建设规模及产品方案 ／ 479 四、工艺流程及产品分析 ／ 479 五、装置运行情况 ／ 480 六、考核标定结果 ／ 480 第八节固体热载体粉煤低温快速热解技术 ／ 480 一、概述 ／ 480 二、技术特点 ／ 480 三、工艺原理 ／ 481 四、工艺流程简述 ／ 481 五、考核标定结果 ／ 482 第九节粉煤热解-气化一体化技术(CCSI) ／ 483 一、概述 ／ 483 二、技术特点 ／ 483 三、工艺流程 ／ 483 四、考核标定结果 ／ 484 五、物料及动力消耗 ／ 484 六、示范项目 ／ 485 第十节真空微波煤热解技术 ／ 485 一、概述 ／ 485 二、试验装置 ／ 485 三、技术特点 ／ 485 四、煤热解(中试)运行数据 ／ 485 五、工程应用案例 ／ 486 第十一节蓄热式下行床低阶煤快速热解技术 ／ 486 一、概述 ／ 486 二、中试装置规模及工艺过程 ／ 486 三、72h标定考核条件及结果 ／ 487 四、标定考核结论 ／ 487 第十二节外热式回转炉粉煤热解技术 ／ 488 一、技术研发历程 ／ 488 二、技术特点 ／ 488 三、装置组成 ／ 488 四、工艺流程及核心设备 ／ 488 五、150万吨/年装置运行指标 ／ 489 六、500万吨/年煤热解投资估算及经济分析 ／ 491 第三章低温煤焦油加工技术 ／ 492 第一节概述 ／ 492 第二节低温煤焦油加氢技术原理及特点 ／ 492 一、煤焦油加氢改质过程的主要化学反应 ／ 492 二、低温煤焦油加氢改质技术特点 ／ 494 三、低温煤焦油加氢改质催化剂体系 ／ 495 第三节煤焦油加氢工艺技术路线 ／ 495 一、中低温煤焦油加氢技术路线 ／ 495 二、中低温煤焦油加氢工艺流程及说明 ／ 496 第四节中低温煤焦油加氢产品方案 ／ 498 一、产品分布 ／ 498 二、产品性质 ／ 498 第五节中低温煤焦油加氢反应的主要设备及操作条件 ／ 500 一、主要设备及说明 ／ 500 二、操作条件 ／ 501 三、开发过程 ／ 502 第六节原材料、动力消耗定额 ／ 502 一、原材料 ／ 502 二、动力消耗 ／ 503 第四章低温煤焦油加工示范项目 ／ 504 第一节天元化工50×104t/a焦油加工示范项目 ／ 504 一、概述 ／ 504 二、工艺生产装置单元组成 ／ 504 三、生产工艺过程 ／ 504 四、产品方案 ／ 505 五、运行指标 ／ 505 六、投资及经济效益 ／ 506 七、“十三五”发展规划 ／ 506 第二节富油能源科技公司12×104t/a焦油加工示范项目(FPG) ／ 506 一、概述 ／ 506 二、产品方案 ／ 506 三、工艺过程及技术创新 ／ 507 四、运行情况及消耗定额 ／ 507 五、总投资及经济效益 ／ 508 第三节MCT超级悬浮床加氢技术示范项目 ／ 508 一、MCT超级悬浮床加氢工艺流程和原理 ／ 508 二、影响悬浮床反应的主要因素 ／ 509 三、MCT悬浮床加氢工艺技术参数 ／ 511 四、悬浮床加工原料及产品性质 ／ 513 五、MCT悬浮床加氢技术关键设备(悬浮床冷壁反应器) ／ 517 六、MCT悬浮床加氢工业示范装置能耗和技术经济指标 ／ 518 七、结论 ／ 519 第五章循环流化床煤热电气焦油多联产技术 ／ 521 第一节概述 ／ 521 第二节浙江大学循环流化床热电气焦油多联产技术 ／ 523 一、多联产技术基本工艺流程 ／ 523 二、循环流化床热电气焦油多联产技术 ／ 523 第三节12MW烟煤循环流化床热电气焦油多联产示范装置 ／ 525 一、设计燃料及设计参数 ／ 525 二、12MW循环流化床煤热电气焦油多联产示范装置系统说明 ／ 526 三、主要系统和设备 ／ 528 四、12MW热电气焦油多联产示范装置的运行特性 ／ 530 第四节陕西煤业化工集团煤热解多联产项目 ／ 534 一、概述 ／ 534 二、神木清水园区煤油气化多联产示范项目 ／ 535 参考文献 ／ 536 第五篇煤炭直接液化 第一章煤直接液化的基本原理 ／ 539 第一节煤的分子结构与适宜直接液化的煤种 ／ 539 一、煤的大分子结构模型 ／ 539 二、适宜直接液化的煤种 ／ 541 三、煤种液化特性评价试验 ／ 542 第二节煤的直接液化反应机理和反应模型 ／ 545 一、反应机理 ／ 545 二、反应模型 ／ 546 第三节煤直接液化循环溶剂的作用和特点 ／ 546 一、煤炭加氢液化过程中溶剂的作用 ／ 546 二、循环溶剂的选择 ／ 546 第四节煤直接液化催化剂 ／ 547 一、廉价可弃性催化剂 ／ 548 二、高价可再生催化剂(Mo、Ni-Mo等) ／ 549 三、助催化剂 ／ 549 四、超细高分散铁系催化剂 ／ 549 第五节煤的溶剂抽提 ／ 550 参考文献 ／ 551 第二章煤炭直接液化工艺 ／ 552 第一节基本工艺过程 ／ 552 第二节煤直接液化单段工艺 ／ 553 一、溶剂精炼煤法(SRC-Ⅰ和SRC-Ⅱ工艺) ／ 553 二、埃克森供氢溶剂法(EDS工艺) ／ 557 三、氢煤法(H-Coal工艺) ／ 559 四、IGOR+工艺 ／ 562 五、NEDOL工艺 ／ 564 六、熔融氯化锌催化液化工艺 ／ 568 七、苏联低压液化工艺 ／ 569 第三节煤直接液化两段工艺 ／ 571 一、催化两段液化工艺(CTSL工艺) ／ 571 二、HTI工艺 ／ 572 三、Kerr-McGee工艺 ／ 574 四、褐煤液化工艺(BCL) ／ 576 五、Pyrosol工艺 ／ 579 六、液体溶剂萃取工艺(LSE) ／ 581 第四节煤油共处理 ／ 582 一、日本通产省的MarkⅠ和MarkⅡ共处理工艺 ／ 583 二、Cherry-P工艺 ／ 583 三、溶剂分离工艺 ／ 583 四、Mobil共处理工艺 ／ 583 五、Pyrosol共处理工艺 ／ 584 六、Chevron共处理工艺 ／ 584 七、Lummus Crest共处理工艺 ／ 584 八、Alberta Research Council共处理工艺 ／ 584 九、CANMET共处理工艺 ／ 585 十、Rheinbraun共处理工艺 ／ 585 十一、TUC共处理工艺 ／ 585 十二、UOP煤浆-催化共处理工艺 ／ 585 十三、HRI共处理工艺 ／ 586 参考文献 ／ 586 第三章液化油提质加工 ／ 588 第一节煤液化粗油的性质 ／ 589 第二节液化粗油提质加工研究 ／ 592 一、煤液化石脑油馏分的加工 ／ 592 二、煤液化中油的加工 ／ 592 三、煤液化重油的加工 ／ 595 第三节液化粗油提质加工工艺 ／ 597 一、日本的液化粗油提质加工工艺 ／ 597 二、中国的液化粗油提质加工工艺 ／ 599 第四节煤液化残渣的利用 ／ 601 参考文献 ／ 602 第四章煤直接液化主要设备 ／ 603 第一节高压煤浆泵 ／ 603 第二节煤浆预热器 ／ 603 第三节反应器 ／ 604 一、反应器概述 ／ 604 二、反应器的模拟 ／ 605 三、反应器的工程放大 ／ 606 第四节减压阀 ／ 607 参考文献 ／ 608 第五章中国煤直接液化的研究与开发 ／ 609 第一节适合加氢液化煤种的筛选与评价 ／ 609 第二节催化剂的筛选与开发 ／ 611 第三节煤液化油的提质加工 ／ 614 一、煤液化油的加氢精制 ／ 614 二、精制液化油的重整与催化裂化 ／ 616 第四节煤油共炼 ／ 617 第五节煤、油共炼(y-cco)工业示范项目 ／ 619 一、概述 ／ 619 二、技术创新点 ／ 619 三、工艺流程 ／ 620 四、项目建设规模及总投资 ／ 620 五、生产装置组成 ／ 621 六、原料及油品分析 ／ 621 七、考核标定结果(72h平均值) ／ 622 八、应用范围及发展前景 ／ 623 第六节煤直接液化示范厂可行性研究 ／ 623 第六章神华集团煤直接液化示范项目 ／ 624 第一节技术原理及特点 ／ 624 一、采用人工合成高效液化催化剂 ／ 624 二、溶剂全部采用预加氢的供氢性溶剂 ／ 625 三、反应器采用内循环悬浮床 ／ 626 四、固液分离采用减压蒸馏 ／ 626 五、溶剂加氢采用强制循环悬浮床反应器 ／ 626 六、神华煤直接液化工艺的先进性 ／ 627 第二节工艺流程及说明 ／ 627 第三节主要设备及说明 ／ 629 一、强制循环悬浮床反应器 ／ 629 二、煤制氢设备 ／ 630 三、空分装置 ／ 630 第四节开发过程 ／ 631 一、BSU装置和运行 ／ 631 二、工艺包及基础设计 ／ 632 三、工艺技术成果鉴定 ／ 632 四、工艺试验装置 ／ 632 第五节工业示范项目建设规模及原材料、动力消耗 ／ 633 一、建设规模 ／ 633 二、原材料、动力消耗定额 ／ 633 第六节三废处理方法 ／ 633 一、酸性水处理方案 ／ 633 二、油灰渣处理方案 ／ 634 第七节工业示范项目运行情况 ／ 635 一、示范项目建设 ／ 635 二、产品方案 ／ 635 三、装置运行情况 ／ 635 四、消耗指标(以1t油品计) ／ 635 五、投资及效益 ／ 636 第六篇煤炭间接液化 第一章概述 ／ 638 第一节发展历史 ／ 638 一、F-T合成 ／ 638 二、F-T合成的历史 ／ 638 第二节经典F-T合成的特点 ／ 640 一、F-T合成产品的分布与组成 ／ 640 二、F-T合成反应的热力学特征 ／ 641 第三节煤间接液化研究进展 ／ 641 一、新型钴催化剂开发研究 ／ 641 二、F-T合成新工艺开发 ／ 642 三、国内F-T合成研究现状 ／ 642 第四节煤间接液化的发展前景 ／ 643 一、世界能源结构与特点 ／ 643 二、车用燃料的发展趋势与供需情况 ／ 643 第二章CO加H2合成液体燃料 ／ 644 第一节煤间接液化的基本原理 ／ 644 一、化学反应过程 ／ 644 二、化学反应热力学 ／ 646 三、F-T合成反应机理 ／ 649 四、F-T合成产物分布特征 ／ 654 第二节F-T合成催化剂 ／ 665 一、F-T合成催化剂概述 ／ 665 二、F-T合成催化剂 ／ 668 第三节F-T合成反应器 ／ 673 一、F-T合成反应器概述 ／ 673 二、F-T合成反应器 ／ 673 第四节煤间接液化F-T合成工艺技术与参数 ／ 678 一、煤间接液化合成油工艺 ／ 678 二、煤间接液化合成工艺参数 ／ 685 第五节煤基合成油工艺软件的开发 ／ 688 参考文献 ／ 689 第三章中国煤基合成油工业技术开发进展 ／ 690 第一节伊泰煤制油示范项目合成油技术 ／ 690 一、合成油工艺技术 ／ 691 二、主要技术经济指标 ／ 695 三、公用工程 ／ 697 四、环境保护 ／ 700 五、投资估算 ／ 701 六、运行指标 ／ 701 第二节兖矿能源科技公司煤间接液化技术 ／ 701 一、技术开发过程 ／ 701 二、费托合成原理及技术特点 ／ 703 三、中试及工业试验结果 ／ 705 四、应用前景 ／ 711 五、兖矿榆林400×104t/a煤制油示范项目 ／ 714 第三节陕西金巢投资公司煤制油技术 ／ 716 一、实验室和工业装置试验工作 ／ 716 二、金巢合成气制高纯蜡及清洁燃料油技术特点 ／ 716 三、实验室研究工作 ／ 717 四、工业试验 ／ 721 五、三废处理 ／ 734 六、工业示范装置考核测试 ／ 735 七、工业示范装置试验结论 ／ 736 八、总结 ／ 737 参考文献 ／ 737 第四章合成气费托合成蜡技术 ／ 738 第一节技术发展沿革 ／ 738 第二节费托合成蜡的基本原理、技术特点及专利 ／ 738 第三节工艺流程说明、产品规格、工艺流程框图 ／ 740 一、工艺流程简述 ／ 740 二、合成工段 ／ 740 三、轻质烃精分 ／ 741 四、重质烃精分 ／ 742 五、合成蜡产品规格 ／ 743 第四节主要设备和操作条件 ／ 745 一、主要设备 ／ 745 二、操作条件 ／ 745 第五节消耗定额 ／ 746 第六节综合能耗 ／ 746 第七节工程化业绩 ／ 747 第八节山西煤化所10×104t/a费托蜡技术方案 ／ 747 一、建设规模 ／ 747 二、产品方案 ／ 747 三、技术选择 ／ 747 四、原料及动力消耗 ／ 747 五、项目总投资估算 ／ 748 六、初步经济评价 ／ 748 第五章神华宁煤400万吨/年煤间接液化示范项目 ／ 749 第一节示范项目概况 ／ 749 一、技术来源及装置建设规模 ／ 749 二、示范项目综合指标 ／ 750 第二节生产工艺过程 ／ 750 一、煤制合成气(CO+H2) ／ 750 二、费托合成油 ／ 750 三、400万吨煤制油工艺流程 ／ 752 四、工艺优化 ／ 752 第三节示范项目装置组成 ／ 752 一、工艺生产装置组成 ／ 752 二、主要设备规格表 ／ 752 三、公用工程 ／ 754 第四节 72h考核标定结果 ／ 754 一、标定过程 ／ 754 二、考核标定结果 ／ 754 三、三废处理 ／ 755 第五节科技成果鉴定 ／ 756 第七篇煤转化后加工产品 第一章电石及乙炔 ／ 758 第一节电石生产 ／ 758 一、电石的性质、用途及质量标准 ／ 758 二、反应原理及生产流程 ／ 760 三、电石生产技术 ／ 762 四、国外电石生产技术简况 ／ 770 第二节电石-乙炔 ／ 771 一、乙炔性质及用途 ／ 771 二、电石生产乙炔 ／ 773 第三节电石乙炔法制乙烯新工艺 ／ 774 一、电石乙炔法技术概述 ／ 774 二、工艺技术原理 ／ 775 三、工艺流程 ／ 775 四、关键技术 ／ 776 五、示范项目 ／ 776 六、乙炔加氢制乙烯 ／ 777 七、在建和运行工程 ／ 779 第四节电石的下游产品 ／ 779 一、石灰氮 ／ 779 二、双氰胺 ／ 780 第二章甲醇及下游产品 ／ 782 第一节甲醇生产 ／ 782 一、甲醇的物理及化学性质 ／ 782 二、甲醇合成对原料气的要求 ／ 785 三、合成甲醇催化剂 ／ 786 四、甲醇合成反应原理 ／ 787 五、合成甲醇的工业方法 ／ 792 六、甲醇合成的工艺技术进展 ／ 800 七、甲醇生产特大型化技术 ／ 802 第二节甲醇的下游产品 ／ 802 一、甲醛及下游产品 ／ 802 二、酚醛树脂 ／ 807 三、聚甲醛 ／ 809 四、季戊四醇 ／ 812 五、乌洛托品(六亚甲基四胺) ／ 813 第三节醋酸及下游产品 ／ 814 一、醋酸生产 ／ 814 二、醋酐生产 ／ 818 三、醋酸乙烯 ／ 820 第四节甲醇单细胞蛋白 ／ 822 一、甲醇单细胞蛋白用途 ／ 822 二、甲醇蛋白的生产方法 ／ 823 三、主要原料和动力消耗 ／ 824 第五节甲基叔丁基醚 ／ 825 一、用途 ／ 825 二、生产工艺方法 ／ 826 第六节甲醇制聚甲氧基二甲醚 ／ 828 一、聚甲氧基二甲醚的优势及市场前景 ／ 828 二、清华大学-山东玉皇甲醇制聚甲氧基二甲醚技术 ／ 828 三、一期工程初步经济评价 ／ 830 第三章甲醇制低碳烯烃 ／ 831 第一节序言 ／ 831 一、煤化工技术日趋成熟，并实现大型化 ／ 831 二、我国烯烃市场前景看好 ／ 831 第二节国外甲醇制低碳烯烃 ／ 832 一、UOP/Hydro的MTO技术与烯烃裂解的联合技术 ／ 832 二、Exxon Mobil公司的MTO技术 ／ 835 三、德国Lurgi公司MTP工艺技术 ／ 835 第三节大连化物所DMTO技术开发历程 ／ 836 一、固定床DMTO技术的研究与开发 ／ 836 二、流化床MTO技术的研究与开发 ／ 837 三、DO123催化剂的性能及特点 ／ 841 四、与国外同期结果的对比 ／ 843 第四节甲醇制低碳烯烃(DMTO)工艺技术特点 ／ 844 一、甲醇转化为烯烃的反应特征 ／ 844 二、甲醇制低碳烯烃(DMTO)工艺技术特点 ／ 845 第五节工业化生产的催化剂理化性质 ／ 846 第六节甲醇制低碳烯烃(DMTO)试验装置设计基础 ／ 847 一、DMTO工艺条件 ／ 847 二、DMTO物料平衡 ／ 848 三、其他 ／ 848 四、推荐进行DMTO工艺工业性试验的主要方案 ／ 849 第七节工业试验装置 ／ 850 一、工业试验装置概况 ／ 850 二、主要工艺流程简述 ／ 850 三、DMTO工艺工程技术开发的要点 ／ 852 四、工业化试验装置水平 ／ 853 五、建设大型化DMTO装置应该重点关注的问题 ／ 855 六、结论 ／ 855 第八节第二代技术(DMTO-Ⅱ)工业试验结果 ／ 855 一、DMTO-Ⅱ技术特征 ／ 855 二、DMTO-Ⅱ工业试验的目的 ／ 856 三、DMTO-Ⅱ装置工艺流程简图 ／ 856 四、DMTO-Ⅱ工业试验结果 ／ 857 五、DMTO-Ⅱ与MTO/OCP技术比较 ／ 858 六、小结 ／ 858 第九节其他制低碳烯烃技术 ／ 859 一、甲烷氧化偶联制低碳烯烃技术 ／ 859 二、甲烷氯化法制低碳烯烃技术 ／ 864 三、合成气制低碳烯烃技术 ／ 865 四、合成气经乙醇制乙烯技术 ／ 866 参考文献 ／ 866 第四章煤(甲醇)制烯烃工程示范 ／ 867 第一节 国内甲醇制烯烃技术工业化发展 ／ 867 一、中科院大连化物所的DMTO、DMTO-Ⅱ技术 ／ 867 二、中石化SMTO/SMTP技术 ／ 868 三、清华大学FMTP技术 ／ 869 四、MTO烯烃分离技术 ／ 869 第二节 DMTO-Ⅱ工程化关键技术及工艺方案 ／ 869 一、工程化基本要点 ／ 869 二、基本流程 ／ 870 三、烯烃分离流程 ／ 873 第三节 DMTO原料、产品、催化剂及助剂 ／ 881 一、DMTO装置的原料 ／ 881 二、DMTO催化剂和惰性剂 ／ 882 三、产品规格 ／ 883 第四节煤(甲醇)制烯烃工业装置 ／ 885 第五节消耗定额和综合能耗 ／ 886 一、消耗定额 ／ 886 二、综合能耗 ／ 887 三、DMTO-Ⅰ示范项目运行考核数据 ／ 887 第六节DMTO-Ⅱ示范项目运行情况 ／ 888 一、DMTO-Ⅱ技术简介 ／ 888 二、产品方案及规模 ／ 888 三、主要生产装置构成 ／ 889 四、主要设备 ／ 889 五、主要原料、燃料消耗 ／ 890 六、占地面积、定员 ／ 890 七、投资概算 ／ 890 八、运行情况 ／ 890 第五章煤(甲醇)制丙烯(MTP)技术及示范项目 ／ 891 第一节MTP技术现状 ／ 891 一、 Lurgi MTP技术 ／ 891 二、清华大学FMTP技术 ／ 892 三、上海石化院SMTP技术 ／ 892 第二节MTP技术特点 ／ 893 一、反应历程 ／ 893 二、影响因素 ／ 893 三、工艺特点 ／ 898 四、工业装置流程 ／ 899 第三节生产规模及产品构成 ／ 904 一、产品构成 ／ 904 二、产品规格 ／ 904 第四节MTP技术的优点与不足 ／ 906 一、技术优势 ／ 906 二、MTP工艺首次工业化存在的缺点 ／ 907 第五节MTP技术工业应用 ／ 907 一、工业化MTP装置 ／ 907 二、催化剂组成与性能 ／ 907 三、产品分布 ／ 908 四、产品性质 ／ 909 五、操作难点 ／ 910 参考文献 ／ 911 第六章煤(甲醇)制芳烃(MTA)技术 ／ 912 第一节概述 ／ 912 一、我国芳烃产量、消费量 ／ 912 二、MTA技术开发 ／ 912 第二节FMTA工业试验 ／ 913 一、FMTA技术特点 ／ 913 二、工艺过程示意图 ／ 913 三、FMTA与石油制芳烃产品收率比较 ／ 914 四、物料平衡 ／ 914 五、72h考核数据 ／ 914 第三节FMTA大型工业化方案 ／ 914 一、工艺包编制 ／ 914 二、产品方案及规模 ／ 915 三、动力及物料消耗 ／ 915 四、综合指标(一期工程) ／ 915 第四节山西煤化所甲醇制芳烃技术(MTA) ／ 915 一、中科院山西煤化所MTA技术 ／ 915 二、MTA工业示范 ／ 916 第七章煤制乙醇技术及示范项目 ／ 917 第一节概述 ／ 917 一、乙醇的用途 ／ 917 二、世界乙醇产量 ／ 917 第二节乙醇生产技术 ／ 917 一、传统发酵技术 ／ 917 二、合成气发酵技术 ／ 918 三、乙烯水合技术 ／ 918 四、合成气合成技术 ／ 918 五、醋酸加氢制乙醇技术 ／ 918 第三节兴化10×104t/a工业示范装置 ／ 919 一、技术特点 ／ 919 二、工艺过程 ／ 919 三、消耗指标(72h考核数据) ／ 920 四、催化剂性能 ／ 920 五、综合技术经济指标 ／ 920 六、“十三五”发展规划 ／ 920 第八章煤制乙二醇及示范项目 ／ 921 第一节概述 ／ 921 一、乙二醇的性质 ／ 921 二、产品规格及主要用途 ／ 921 三、EG合成技术的发展 ／ 922 第二节反应机理、动力学和催化剂 ／ 923 第三节合成气制乙二醇的工业化生产 ／ 928 一、原料要求及工艺流程 ／ 928 二、消耗指标 ／ 930 三、国内外EG专利商及建设项目 ／ 931 四、发展前景 ／ 932 第四节中高压法制乙二醇大型化技术(STEG-Ⅱ) ／ 932 一、技术开发过程 ／ 932 二、中高压STEG-Ⅱ技术特点 ／ 933 三、第一、二代技术对比 ／ 934 四、第二代技术相关投资指标 ／ 936 五、煤(合成气)制EG工程业绩／ 937 第五节乙二醇反应器大型化技术 ／ 938 一、羰化反应器大型化措施 ／ 938 二、加氢反应器大型化措施 ／ 941 三、大型化乙二醇反应器优势 ／ 943 四、结论 ／ 944 参考文献 ／ 944 第九章CO加H2合成低碳醇技术 ／ 945 第一节概述 ／ 945 一、合成气合成低碳醇的重要意义 ／ 945 二、发展历史和现状 ／ 947 第二节合成气合成低碳醇的基本原理和特点 ／ 949 一、合成气合成低碳醇的基本原理 ／ 949 二、合成低碳醇过程的热力学分析 ／ 950 三、CO加H2合成低碳醇的动力学分析 ／ 952 四、CO加H2合成低碳醇的反应机理 ／ 953 第三节CO加H2合成低碳醇的催化体系 ／ 961 一、催化体系的研究现状和具有代表性的催化体系 ／ 961 二、改性的合成甲醇催化体系 ／ 962 三、Mo基催化剂与低碳醇合成 ／ 964 四、F-T组元在低碳醇合成方面的应用 ／ 970 五、Rh基催化剂与低碳醇的合成 ／ 974 六、Zr系催化体系 ／ 977 七、稀土氧化物在合成醇反应中的应用 ／ 981 八、F-T组元改性的Cu/Mn/ZrO2催化体系 ／ 982 第四节CO加H2合成低碳醇展望 ／ 983 一、合成低碳醇的催化剂开发 ／ 983 二、低碳混合醇合成的新工艺 ／ 985 第十章CO加H2合成二甲醚技术 ／ 987 第一节二甲醚的性质 ／ 987 第二节二甲醚的用途 ／ 988 一、家用燃料 ／ 988 二、车用燃料 ／ 989 三、氯氟烃的替代品 ／ 990 四、作为化工原料 ／ 991 第三节煤基合成气合成二甲醚 ／ 992 一、合成气直接合成二甲醚的热力学分析 ／ 992 二、二甲醚合成的催化剂和动力学研究 ／ 993 三、二甲醚合成反应器和工艺过程 ／ 996 第四节二甲醚的工业生产技术 ／ 998 一、甲醇脱水制二甲醚生产工艺 ／ 999 二、合成气一步法生产工艺 ／ 999 三、原材料、动力消耗指标 ／ 1000 参考文献 ／ 1000 第十一章羰基合成产品 ／ 1001 第一节概述 ／ 1001 一、羰基合成简史 ／ 1001 二、羰基合成的催化剂及反应机理 ／ 1002 三、羰基合成工艺的发展过程 ／ 1004 四、羰基合成的产品及其用途 ／ 1005 第二节羰基合成丙醛及相关产品 ／ 1006 一、丙醛产品在国内外工艺技术发展情况 ／ 1006 二、羰基合成丙醛的化学反应过程及其机理 ／ 1009 三、羰基合成丙醛的工艺过程 ／ 1011 四、丙醛相关产品丙酸、丙醇及丙酸盐的工艺过程 ／ 1011 五、主要设备、材料简述 ／ 1014 六、原料及产品规格 ／ 1015 七、原料及动力消耗 ／ 1016 八、环境保护及安全生产 ／ 1016 九、丙酸产品的用途 ／ 1016 第三节羰基合成丁醛及相关产品 ／ 1017 一、丁醛产品在国内外工艺技术发展概况 ／ 1017 二、羰基合成丁醛的化学反应过程及其机理 ／ 1023 三、羰基合成丁醛的工艺过程 ／ 1025 四、丁醛相关产品正、异丁醇和2-乙基己醇的工艺过程 ／ 1027 五、主要设备、材料 ／ 1030 六、原料及产品规格 ／ 1030 七、原料及动力消耗 ／ 1031 八、环境保护及安全生产 ／ 1032 九、丁醛及相关产品的用途 ／ 1033 参考文献 ／ 1033 第十二章整体煤气化联合循环发电 ／ 1034 第一节IGCC的技术特点和工艺组成 ／ 1034 一、技术特点 ／ 1034 二、工艺组成 ／ 1035 第二节IGCC示范电站 ／ 1038 一、坦帕IGCC示范电站 ／ 1038 二、Wabash River IGCC示范电站 ／ 1041 三、Buggenum IGCC示范电站 ／ 1043 四、Puertollano IGCC示范电站 ／ 1045 第三节兖矿集团IGCC及多联产 ／ 1047 一、基本情况 ／ 1047 二、主要技术经济指标 ／ 1048 三、系统性能指标 ／ 1049 第十三章煤制石墨烯技术及应用 ／ 1050 第一节新型纳米碳材料 ／ 1050 一、零维碳纳米材料——富勒烯 ／ 1050 二、一维碳纳米材料——碳纳米管 ／ 1051 三、二维碳纳米材料——石墨烯 ／ 1052 第二节石墨烯的性质 ／ 1053 一、力学性质 ／ 1053 二、电学性质 ／ 1053 三、光学性质 ／ 1053 四、热学性质 ／ 1054 第三节 石墨烯的应用 ／ 1055 一、在锂离子电池中的应用 ／ 1055 二、在晶体管中的应用 ／ 1055 三、在储氢领域中的应用 ／ 1056 四、在太阳能电池中的应用 ／ 1056 五、在超级电容器中的应用 ／ 1056 六、在透明电极中的应用 ／ 1057 七、在传感器中的应用 ／ 1057 八、在二氧化碳光催化还原过程中的应用 ／ 1058 第四节煤制石墨烯技术 ／ 1058 一、石墨烯制备方法 ／ 1058 二、煤制石墨烯的技术 ／ 1060 三、石墨制石墨烯工艺 ／ 1062 第五节 石墨烯产业现状 ／ 1063 一、全球产业现状 ／ 1063 二、中国产业现状 ／ 1066 第六节石墨烯的发展前景 ／ 1068 一、石墨烯的市场前景 ／ 1068 二、中国煤基石墨烯的发展前景 ／ 1071 三、中国煤基锂电池负极材料的发展前景 ／ 1072 参考文献 ／ 1073 第八篇煤化工对环境的影响及治理 第一章煤化工相关废水处理技术 ／ 1076 第一节水质稳定技术 ／ 1076 第二节沉淀法水处理技术 ／ 1078 第三节浮上法水处理技术 ／ 1083 第四节吹脱法水处理技术 ／ 1086 第五节汽提法水处理技术 ／ 1087 第六节活性污泥法水处理技术 ／ 1088 第七节生物膜法水处理技术 ／ 1093 第八节A-B活性污泥法水处理技术 ／ 1098 第九节A/O法水处理技术 ／ 1099 第十节A1/A2/O法水处理技术 ／ 1100 第十一节厌氧生物水处理技术 ／ 1100 第十二节深度处理 ／ 1107 第十三节污泥处理 ／ 1111 第十四节典型废水处理 ／ 1116 参考文献 ／ 1121 第二章能源化工废水零排放工程设计和实践 ／ 1122 第一节能源化工废水零排放技术概述 ／ 1122 第二节基本原理、工艺流程、工艺指标和运行成本 ／ 1123 一、基本原理 ／ 1123 二、基本工艺流程 ／ 1123 三、零排放工艺各指标的基本控制参数 ／ 1124 四、运行成本 ／ 1125 第三节脱固体悬浮物(SS)的工艺技术 ／ 1125 第四节脱除结垢离子的工艺技术 ／ 1126 一、脱除结垢离子工艺基本原理 ／ 1126 二、混凝沉淀工艺分系统工艺原理 ／ 1127 三、高密度混凝沉淀池的工艺设计 ／ 1127 四、结垢离子的离子交换精脱和再生浓缩工艺 ／ 1128 五、脱除CO2-3和SiO2-3的工艺技术 ／ 1129 第五节脱除COD和NH3-N的工艺技术 ／ 1130 一、脱除COD的工艺技术 ／ 1130 二、高级氧化、水解酸化、MBR的COD脱除工艺原理 ／ 1130 三、活性炭吸附COD和连续活性炭工艺 ／ 1131 四、树脂脱除COD工艺 ／ 1131 五、脱除NH3-N的工艺技术 ／ 1131 第六节可溶性离子RO浓缩的工艺技术 ／ 1131 一、反渗透(RO)浓缩和能量回收工艺的设计 ／ 1131 二、超高压RO、EDR(电渗析)和MVR浓缩工艺 ／ 1132 第七节多效蒸发结晶和晶液分离的工艺技术 ／ 1132 一、多效蒸发工艺技术 ／ 1132 二、结晶盐的压滤工艺 ／ 1134 第八节废盐资源化利用的工艺技术 ／ 1135 一、纳滤分盐和盐硝循环分盐的工艺技术 ／ 1135 二、纳滤和高压RO的工艺技术 ／ 1135 第九节零排放工程的技术特点和难点 ／ 1135 一、来水水质复杂多变 ／ 1135 二、技术构成复杂、专业面广 ／ 1136 三、系统结构庞大、组织难度大 ／ 1136 四、串联系统可靠性要求高 ／ 1136 五、新结合工艺单元的低成熟度造成设计和运行的高难度 ／ 1137 第十节零排放工程系统和工艺开拓 ／ 1137 一、零排放系统工程由被动向主动转化 ／ 1137 二、零排放工程实施RECO模式管理 ／ 1137 三、零排放工艺的高成本攻关 ／ 1137 四、运行自动化和管理数字化的建设 ／ 1138 第十一节煤化工废水零排放工程实例 ／ 1138 一、能源化工高盐废水零排放及资源化工程示范装置 ／ 1138 二、焦油深加工高浓度有机废水零排放处理技术示范项目 ／ 1140 三、煤制甲醇项目废水零排放及浓盐水分盐结晶技术示范项目 ／ 1141 参考文献 ／ 1142 第三章煤化工相关废气处理技术 ／ 1143 第一节煤化工相关的大气污染物 ／ 1143 第二节废气处理基本方法 ／ 1144 第三节低浓度二氧化硫处理技术 ／ 1160 第四节氮氧化物废气处理技术 ／ 1174 第五节有机废气治理技术 ／ 1179 第六节石油和化工行业废气治理现状与典型案例 ／ 1186 一、石油和化工行业废气治理现状与目标 ／ 1186 二、废气治理技术的先进案例 ／ 1186 参考文献 ／ 1188 第四章煤化工炉渣和粉煤灰的综合利用 ／ 1189 第一节煤灰渣制水泥 ／ 1189 一、代替黏土作水泥原料 ／ 1189 二、作水泥混合材 ／ 1190 三、生产工艺流程 ／ 1190 第二节煤灰渣高压制双免(免烧、免蒸)砖 ／ 1190 一、原料要求 ／ 1190 二、双免砖的配方 ／ 1191 三、生产工艺流程 ／ 1191 第三节高掺量粉煤灰烧结砖 ／ 1191 第四节粉煤灰小型空心砌块 ／ 1192 一、原材料 ／ 1192 二、因地制宜选择原料路线 ／ 1193 三、生产工艺流程 ／ 1193 第五节煤灰中提取稀土元素 ／ 1194 一、背景意义 ／ 1194 二、煤灰中稀土元素的赋存情况 ／ 1194 三、煤灰中提取稀土元素的方法 ／ 1196 四、煤灰中多种元素的联合提取 ／ 1198 五、煤灰中稀土元素提取产业化展望 ／ 1199 参考文献 ／ 1201 第九篇煤气的净化 第一章煤气的除尘 ／ 1204 第一节概述 ／ 1204 一、煤气除尘设备的分类 ／ 1204 二、除尘器的主要性能指标 ／ 1205 第二节旋风除尘器 ／ 1206 一、旋风除尘器的工作原理 ／ 1206 二、旋风除尘器的结构形式与设计 ／ 1208 第三节电除尘器 ／ 1214 一、电除尘器工作原理 ／ 1214 二、除尘器结构设计 ／ 1217 三、电除尘器的电气设计要求 ／ 1222 四、应用实例及系列产品规格 ／ 1224 第四节袋式除尘器 ／ 1228 一、袋式除尘器的分类及性能 ／ 1228 二、袋式除尘器的滤料 ／ 1229 三、袋式除尘器的清灰方式 ／ 1230 四、袋式除尘器的结构形式和应用 ／ 1234 五、袋式过滤系统设计的几个问题 ／ 1240 第五节湿法洗涤除尘器 ／ 1240 一、除尘机理及分类 ／ 1240 二、喷雾接触型洗涤器 ／ 1241 三、文氏管洗涤器 ／ 1242 四、鼓泡接触型洗涤器 ／ 1244 五、捕沫器 ／ 1245 参考文献 ／ 1247 第二章湿法脱硫 ／ 1249 第一节概述 ／ 1249 第二节蒽醌二磺酸钠法 ／ 1250 一、基本原理 ／ 1250 二、工艺流程 ／ 1251 三、操作条件讨论 ／ 1253 四、工艺设计及生产控制条件 ／ 1255 五、工艺特征及工厂操作数据 ／ 1256 第三节氨水液相催化法 ／ 1257 一、氨水对苯二酚催化法 ／ 1257 二、MSQ法 ／ 1259 第四节栲胶法 ／ 1261 一、栲胶的化学性质 ／ 1261 二、反应机理 ／ 1262 三、操作条件讨论 ／ 1262 四、工艺设计及生产控制条件 ／ 1263 五、工厂操作数据 ／ 1264 六、栲胶法脱硫的优点 ／ 1264 第五节络合铁法 ／ 1264 一、FD法 ／ 1264 二、Lo-CAT法 ／ 1266 三、工艺特征 ／ 1267 第六节萘醌法 ／ 1267 一、基本原理 ／ 1268 二、工艺流程 ／ 1268 三、操作条件讨论 ／ 1270 四、工厂操作数据 ／ 1272 第七节湿式氧化法的主要设备及工艺计算 ／ 1273 一、脱硫设备 ／ 1273 二、脱硫工艺过程衡算 ／ 1275 第八节烷基醇胺法 ／ 1278 一、烷基醇胺类的性质 ／ 1278 二、一乙醇胺法(MEA法) ／ 1279 三、二异丙醇胺法(ADIP法) ／ 1281 四、甲基二乙醇胺法(MDEA法) ／ 1282 第九节物理-化学吸收法 ／ 1283 一、环丁砜法(sulfinol法) ／ 1283 二、常温甲醇法(Amisol法) ／ 1285 第十节硫的回收 ／ 1286 一、克劳斯(Claus)法 ／ 1286 二、湿式接硫法 ／ 1289 参考文献 ／ 1291 第三章干法脱硫 ／ 1292 第一节有机硫加氢转化催化脱硫 ／ 1292 一、基本原理 ／ 1293 二、加氢转化催化剂的物化性质及使用条件 ／ 1296 三、工艺流程及生产控制条件 ／ 1299 四、使用实例 ／ 1301 第二节羰基硫水解催化脱硫 ／ 1302 一、基本原理 ／ 1302 二、催化剂的性能 ／ 1303 三、工艺流程及生产控制条件 ／ 1304 四、使用实例 ／ 1304 第三节氧化锌脱硫 ／ 1305 一、基本原理 ／ 1305 二、脱硫剂的物化性质及使用条件 ／ 1306 三、工艺流程及生产控制条件 ／ 1308 四、使用实例 ／ 1312 第四节氧化铁法 ／ 1313 一、基本原理 ／ 1313 二、氧化铁脱硫剂 ／ 1315 三、工艺设计及生产控制条件 ／ 1316 四、工艺流程 ／ 1318 五、使用实例 ／ 1319 第五节活性炭脱硫法 ／ 1320 一、基本原理 ／ 1320 二、活性炭的物化性质 ／ 1321 三、工艺设计及生产控制条件 ／ 1321 四、再生 ／ 1323 五、工艺流程 ／ 1323 六、使用实例 ／ 1324 第六节其他脱硫剂简介 ／ 1325 一、分子筛脱硫剂 ／ 1325 二、铁锰脱硫剂 ／ 1326 三、高温煤气脱硫剂 ／ 1328 第七节干法脱硫的主要设备、设计要点 ／ 1331 一、主要设备 ／ 1331 二、脱硫槽设计要点 ／ 1332 第八节脱硫方法的选择 ／ 1335 一、湿法选择 ／ 1335 二、干法选择 ／ 1335 参考文献 ／ 1337 第四章CO2脱除 ／ 1338 第一节概述 ／ 1338 一、引言 ／ 1338 二、CO2脱除方法 ／ 1338 第二节低温甲醇洗 ／ 1339 一、基本原理 ／ 1339 二、工艺流程 ／ 1342 三、工厂操作数据 ／ 1343 四、工艺技术特点 ／ 1344 第三节聚乙二醇二甲醚法 ／ 1346 一、基本原理 ／ 1346 二、聚乙二醇二甲醚溶剂的性质 ／ 1346 三、工艺流程 ／ 1348 四、工艺条件 ／ 1350 五、工厂操作数据 ／ 1352 第四节碳酸丙烯酯法 ／ 1353 一、基本原理 ／ 1353 二、物性数据 ／ 1354 三、工艺流程 ／ 1355 四、操作条件 ／ 1355 五、工厂操作数据 ／ 1356 第五节物理吸收过程的工艺计算 ／ 1357 一、吸收过程 ／ 1357 二、解吸过程 ／ 1361 第六节改良热钾碱法 ／ 1363 一、基本原理 ／ 1363 二、工艺流程 ／ 1365 三、工艺操作条件选择 ／ 1366 四、装置的腐蚀及缓蚀 ／ 1367 五、吸收溶液的起泡及消泡 ／ 1367 六、主要设备 ／ 1368 七、吸收塔、再生塔设备工艺计算 ／ 1369 第七节甲基二乙醇胺法 ／ 1369 一、基本原理 ／ 1369 二、工艺流程 ／ 1370 三、主要操作条件 ／ 1371 四、工厂操作数据 ／ 1371 第八节氨水吸收法(碳化法) ／ 1372 一、碳化的基本原理 ／ 1372 二、工艺流程 ／ 1373 三、主要设备 ／ 1373 四、碳化塔设计 ／ 1373 第九节其他脱碳方法简介 ／ 1374 一、一乙醇胺法(MEA法) ／ 1374 二、环丁砜法 ／ 1376 三、变压吸附法 ／ 1377 第十节脱碳方法比较和选择 ／ 1378 一、脱除CO2方法的比较 ／ 1378 二、脱除CO2方法的选择 ／ 1383 三、中国应用于生产的各种脱CO2工艺 ／ 1384 第五章煤气中砷的脱除 ／ 1385 第一节煤气化时煤中砷含量的转移 ／ 1385 一、砷在矿物中的形态 ／ 1385 二、煤炭中砷在煤气化过程中的转移 ／ 1385 第二节煤气中砷化物的危害 ／ 1388 第三节煤气中砷的脱除 ／ 1389 一、原料煤的洗选脱砷 ／ 1389 二、煤气的湿法脱砷 ／ 1389 三、脱砷催化剂脱砷 ／ 1389 参考文献 ／ 1390 附录 附录1煤化工相关产业政策 ／ 1391 一、现代煤化工产业创新发展布局方案 ／ 1391 二、煤炭深加工产业示范“十三五”规划 ／ 1391 三、现代煤化工建设项目环境准入条件 ／ 1392 四、全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案 ／ 1393 五、促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用 ／ 1393 附录2环境保护相关法律 ／ 1393 一、中华人民共和国环境保护法(摘要) ／ 1393 二、中华人民共和国环境保护税法(摘要) ／ 1394 附录3煤化工相关环境保护标准 ／ 1395 一、水质标准和污水排放标准 ／ 1395 二、 空气质量标准和大气污染物排放标准 ／ 1402 三、环境噪声标准 ／ 1409
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