煤化工生產(chǎn)技術(shù)

第一章　煤化工生產(chǎn)概述
一、我國(guó)的煤炭資源 1
二、發(fā)展煤化工的意義 2
三、煤化工下游產(chǎn)品鏈 3
四、現(xiàn)代煤化工的主要特點(diǎn) 5
五、本課程內(nèi)容與任務(wù) 6
練習(xí)題 7
第二章　煤熱解、煉焦及煤焦油加工
第一節(jié)　煤的熱解 9
一、煤熱解概述 9
二、煤熱解過程及其影響因素 11
三、煤熱解主要工藝 14
四、煤熱解主要設(shè)備 17
第二節(jié)　煤的焦化 21
一、煤焦化概述 21
二、焦炭的性質(zhì) 22
三、焦炭的用途及其質(zhì)量指標(biāo) 24
四、室式結(jié)焦過程 26
五、配煤煉焦 28
第三節(jié)　煤焦油的加工 31
一、煤焦油加工概述 31
二、煤焦油的預(yù)處理 31
三、煤焦油蒸餾 34
四、焦油餾分加工精制 37
練習(xí)題 46
第三章　空氣深冷液化分離
第一節(jié)　空分概述 50
一、空分裝置發(fā)展簡(jiǎn)況 50
二、空氣分離的基本過程 50
三、空分裝置類型 51
四、氧氣、氮?dú)獾膽?yīng)用 52
第二節(jié)　空氣的凈化 52
一、機(jī)械雜質(zhì)的脫除 52
二、水分、二氧化碳和乙炔的脫除 53
第三節(jié)　空氣的液化 55
一、制冷的熱力學(xué)基礎(chǔ) 56
二、空氣液化時(shí)的制冷原理 58
第四節(jié)　空氣的分離 61
一、單級(jí)精餾 62
二、雙級(jí)精餾 63
三、空分塔的種類 64
四、空分塔中稀有氣體的分布 66
第五節(jié)　空分流程 67
一、空分流程的演變 67
二、空分流程的介紹 70
第六節(jié)　空氣深冷分離的操作控制 72
一、空分系統(tǒng)的主要開車步驟 72
二、空分的正常操作管理 73
三、停車和升溫 76
四、故障及排除方法 78
五、空分裝置安全運(yùn)行規(guī)定 79
練習(xí)題 80
第四章　煤炭氣化技術(shù)
第一節(jié)　煤炭氣化概述 83
一、煤炭氣化工藝的分類 84
二、煤炭氣化過程的主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 87
三、煤炭氣化工藝的原則流程 88
第二節(jié)　煤炭氣化原理 89
一、煤氣化的基本條件 89
二、氣化的幾個(gè)重要過程 90
三、氣化過程的主要化學(xué)反應(yīng) 92
四、氣化過程的物理化學(xué)基礎(chǔ) 93
五、 煤氣平衡組成的計(jì)算 99
第三節(jié)　原料煤對(duì)氣化工藝的影響 104
一、 煤種對(duì)氣化的影響 104
二、煤炭性質(zhì)對(duì)氣化的影響 106
第四節(jié)　移動(dòng)床（固定床）氣化法 112
一、固定床氣化工藝簡(jiǎn)介 113
二、常壓發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)工藝 115
三、水煤氣生產(chǎn)工藝 120
四、加壓移動(dòng)床氣化工藝 124
第五節(jié)　流化床氣化法 139
一、流化床氣化的特點(diǎn) 139
二、常壓流化床氣化工藝 140
三、加壓流化床氣化工藝 143
四、國(guó)內(nèi)外流化床氣化裝置 147
第六節(jié)　氣流床氣化法 147
一、氣流床氣化概述 148
二、常壓氣流床粉煤氣化(K-T 爐)  149
三、加壓氣流床粉煤氣化（Shell 爐）  152
四、濕法氣流床加壓氣化（TEXACO 爐）  154
練習(xí)題 160
第五章　煤氣凈化技術(shù)
第一節(jié)　煤氣凈化概述 163
一、煤氣中的雜質(zhì)及危害 163
二、煤氣雜質(zhì)的脫除方法 163
第二節(jié)　煤氣除塵 165
第三節(jié)　煤氣脫硫 167
一、濕法脫硫及原理 167
二、干法脫硫 171
第四節(jié)　煤氣脫碳 178
一、干法脫碳 178
二、濕法脫碳 179
三、低溫甲醇洗 183
第五節(jié)　煤氣變換 186
一、一氧化碳變換的原理 186
二、變換反應(yīng)催化劑 188
三、變換設(shè)備 190
四、變換工藝 191
練習(xí)題 193
第六章　煤的液化
第一節(jié)　煤的液化概述 195
一、煤炭液化的概念 195
二、中國(guó)發(fā)展煤炭液化的必要性 195
第二節(jié)　煤炭直接液化技術(shù) 196
一、煤炭直接液化技術(shù)概述 196
二、煤加氫液化原理 197
三、煤加氫液化的影響因素 201
四、煤炭直接液化工藝 207
第三節(jié)　煤炭間接液化技術(shù) 214
一、煤炭間接液化技術(shù)概述 214
二、F-T 合成的原理 215
三、F-T 合成催化劑 217
四、F-T 合成的影響因素 218
五、F-T 合成工藝 222
練習(xí)題 224
第七章　甲醇生產(chǎn)技術(shù)
第一節(jié)　甲醇概述 227
一、甲醇的性質(zhì)和用途 228
二、國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀 234
第二節(jié)　甲醇合成的基本原理 236
一、化學(xué)反應(yīng) 236
二、甲醇合成反應(yīng)的速率 238
第三節(jié)　甲醇合成的催化劑 239
一、國(guó)內(nèi)外甲醇合成催化劑的發(fā)展?fàn)顩r 239
二、國(guó)內(nèi)甲醇合成催化劑的工業(yè)應(yīng)用 241
第四節(jié)　甲醇合成的工藝條件 243
一、溫度對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響 243
二、壓力對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響 244
三、空速對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響 244
四、氣體組成對(duì)甲醇合成反應(yīng)的影響 245
五、甲醇合成催化劑對(duì)原料氣凈化的要求 246
第五節(jié)　甲醇合成的工藝流程及操作控制 247
一、工藝流程 247
二、操作控制 252
第六節(jié)　甲醇合成反應(yīng)器 255
一、對(duì)甲醇合成反應(yīng)器的基本要求 255
二、常用甲醇合成反應(yīng)器 255
三、反應(yīng)器發(fā)展趨勢(shì) 265
第七節(jié)　粗甲醇的精餾 267
一、精餾的目的 267
二、粗甲醇中的雜質(zhì) 269
三、粗甲醇精餾的工業(yè)方法 270
四、影響精甲醇質(zhì)量的因素 274
練習(xí)題 275
第八章　甲醇制烯烴
第一節(jié)　甲醇制烯烴概述 278
一、甲醇制烯烴技術(shù)的發(fā)展概況 279
二、主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介 281
第二節(jié)　甲醇制烯烴基礎(chǔ)知識(shí) 281
一、甲醇制烯烴的基本原理 281
二、甲醇制烯烴催化劑 284
三、甲醇制烯烴工藝條件 284
第三節(jié)　甲醇制烯烴工藝流程及主要設(shè)備 285
一、UOP/Hydro MTO 技術(shù) 285
二、Lurgi 固定床MTP 技術(shù) 290
三、中國(guó)科學(xué)院大連化物所DMTO 技術(shù) 291
練習(xí)題 296
第九章　甲醇制芳烴
第一節(jié)　甲醇制芳烴生產(chǎn)原理 298
一、甲醇制芳烴主要機(jī)理 298
二、甲醇制芳烴的催化劑 300
三、甲醇制芳烴產(chǎn)業(yè)化工藝類型 301
第二節(jié)　甲醇制芳烴工藝流程及主要設(shè)備 301
一、美國(guó)Mobil 公司甲醇制芳烴技術(shù) 301
二、清華大學(xué)流化床甲醇制芳烴技術(shù) 303
三、中科院山西煤化所固定床（一步法）甲醇制芳烴工藝 306
四、三種甲醇制芳烴工藝指標(biāo)比較 308
練習(xí)題 309
第十章　煤制乙二醇
第一節(jié)　煤制乙二醇概述 310
第二節(jié)　煤制乙二醇基本原理 311
一、合成氣合成乙二醇工藝分類 311
二、合成氣直接合成法 311
三、草酸酯法（氧化偶聯(lián)法）  312
四、甲醇甲醛合成法 312
第三節(jié)　煤制乙二醇的工藝路線 314
一、低壓氣化制取乙二醇的流程 314
二、規(guī)模化煤制乙二醇的流程探討 314
練習(xí)題 315
第十一章　煤制天然氣
第一節(jié)　煤制天然氣概述 318
一、煤制天然氣的必要性 318
二、煤制天然氣的技術(shù)背景 319
三、煤制天然氣的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題 320
四、煤制天然氣的發(fā)展歷史 321
第二節(jié)　煤制天然氣工藝 322
一、煤制天然氣工藝組成 322
二、甲烷化技術(shù) 322
第三節(jié)　天然氣脫硫及硫黃回收 325
一、Lo-cot 脫硫工藝 325
二、生物脫硫技術(shù) 326
三、克勞斯硫黃回收工藝 327
四、克勞斯尾氣處理技術(shù) 331
五、液硫的脫氣與成型 332
六、國(guó)內(nèi)外硫黃回收SO2 尾氣排放標(biāo)準(zhǔn) 333
練習(xí)題 334
第十二章　煤制其他精細(xì)化學(xué)品
第一節(jié)　甲醇制汽油 336
一、MTG 反應(yīng)原理 337
二、MTG 催化劑 337
三、MTG 工藝的特點(diǎn) 337
四、MTG 工藝的理論收率和產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn) 338
第二節(jié)　煤制二甲醚 338
一、二甲醚的性質(zhì) 338
二、二步法生產(chǎn)二甲醚 339
三、一步法生產(chǎn)二甲醚 339
第三節(jié)　煤制碳酸二甲酯 340
一、DMC 合成技術(shù)的發(fā)展 340
二、DMC 的應(yīng)用 342
第四節(jié)　煤制醋酸 343
一、醋酸的物理性質(zhì) 343
二、甲醇羰基化的工藝 343
三、醋酸的用途 346
練習(xí)題 347
第十三章　煤基多聯(lián)產(chǎn)
第一節(jié)　煤基多聯(lián)產(chǎn)概述 350
一、煤基多聯(lián)產(chǎn)簡(jiǎn)介 350
二、煤基多聯(lián)產(chǎn)工藝 351
第二節(jié)　煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的基本類型 352
一、簡(jiǎn)單并聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 352
二、綜合并聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 353
三、簡(jiǎn)單串聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 353
四、綜合串聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 354
第三節(jié)　煤基多聯(lián)產(chǎn)配套工藝及關(guān)鍵設(shè)備 355
一、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)煤氣化工藝的選擇 355
二、煤氣合成重整單元 357
三、高溫煤氣凈化系統(tǒng)單元 358
四、高溫煤氣脫硫除雜單元 360
五、化學(xué)品合成分離系統(tǒng)單元 361
六、循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)單元 362
練習(xí)題 365
參考文獻(xiàn)