了得網工業技術_煤化工技術及裝備

編輯推薦

本書在內容上注重實用性和應用性，編寫中注重對實際生產技術和核心設備的闡述，減少了工藝理論性的內容。本書可作為煤化工專業的教材用書。

內容簡介

本書共分7部分，主要內容包括緒論、煤的基礎知識、煉焦、煉焦化學產品的回收與精制、煤的氣化、煤的直接液化和煤的間接液化的基本原理、生產工藝及主要設備等。本書在內容上注重實用性，各個章節的編寫中，注重對實際生產技術和主要設備的闡述，減少了工藝理論性的內容。本書可作為高等學校過程裝備與控制工程、化學工程與工藝、應用化工技術等專業的教學用書，也可供從事煤炭、能源等相關專業的自學者及煤炭綜合利用部門的工程技術人員參考，還可作為化工企業員工培訓用書。

作者簡介

汪建新，內蒙古科技大學機械工程學院，教授，工學博士，教授，碩士生導師。機械學院教授委員會委員，分管過程裝備與控制工程專業學科建設。主持或參與完成各類課題近30餘項，在國內外重要學術刊物上發表教學、科研論文90篇，主編或參編著作、教材5部，擁有發明專利3項、實用新型專利2項。

0緒論/1 0.1煤化工的範疇1 0.2煤化工技術發展簡史2 0.2.1煤化工技術發展的四個時期2 0.2.2我國煤化工技術的發展歷程3 0.3我國煤化工產業背景4 0.4煤化工生產裝置的主要特點5 0.5課程的基本要求5 思考題6 參考文獻6 1煤的基礎知識/7 1.1煤的種類、形成和分子結構7 1.1.1煤的種類7 1.1.2腐植煤的生成過程8 1.1.3煤的結構8 1.2煤的化學組成10 1.2.1煤的工業分析10 1.2.素分析12 1.2.3煤的成分分析基準14 1.3煤的工藝性質15 1.3.1氣化和燃燒用煤的工藝性質15 1.3.2煉焦用煤的工藝性質17 1.4煤的分類17 1.4.1我國煤炭分類18 1.4.2各種煤的特性和用途20 思考題23 參考文獻232煉焦/24 2.1概述24 2.1.1煉焦工業產品24 2.1.2焦炭的性質25 2.1.3焦炭的用途及其質量指標27 2.2煤的成焦過程30 2.2.1煤的成焦過程簡介30 2.2.2煤的成焦特征31 2.2.3煉焦過程的化學產品32 2.3煉焦配煤33 2.3.1配煤的目的和意義33 2.3.2配煤的質量指標33 2.3.3配煤設備35 2.4煉焦爐40 2.4.1焦爐的構造41 2.4.2焦爐的分類47 2.4.3幾種常見焦爐的結構特點48 2.4.4爐型的選擇52 2.5焦爐附屬設備54 2.5.1護爐設備54 2.5.2爐門56 2.5.3荒煤氣導出設備56 2.5.4焦爐加熱設備59 2.5.5廢氣導出設備60 2.6焦爐附屬機械61 2.6.1裝煤車61 2.6.2推焦車62 2.6.3攔焦車64 2.6.4熄焦車65 2.7煉焦生產65 2.7.1焦爐裝煤65 2.7.2焦爐出焦和推焦66 2.7.3熄焦68 2.7.4篩焦70 2.8煉焦新技術71 2.8.1搗固煉焦71 2.8.2配型煤煉焦75 思考題78 參考文獻79 3煉焦化學產品的回收與精制/80 3.1概述80 3.1.1煉焦化學產品簡介80 3.1.2煉焦化學產品的組成和產率81 3.1.3煉焦化學產品回收的生產流程83 3.2焦爐煤氣的冷卻、冷凝84 3.2.1粗煤氣的冷卻及主要設備85 3.2.2對集氣管噴灑氨水的要求89 3.2.3焦油與氨水分離及主要設備89 3.3煤氣的輸送和淨化91 3.3.1煤氣輸送設備91 3.3.2煤氣輸送管路91 3.3.3煤氣的淨化93 3.4氨和吡啶的回收98 3.4.1氨和吡啶的基本性質和用途98 3.4.2飽和器法生產硫酸銨工藝及設備99 3.4.3無飽和器法生產硫酸銨工藝及設備103 3.4.4弗薩姆法生產無水氨106 3.4.5吡啶的回收107 3.5粗苯的回收108 3.5.1粗苯的組成和性質108 3.5.2回收苯族烴的方法109 3.5.3煤氣終冷卻和除萘110 3.5.4粗苯吸收工藝及設備112 3.5.5富油脫苯115 3.5.6富油脫苯的主要設備117 3.6粗苯的精制122 3.6.1初步精餾123 3.6.2粗苯化學精制的方法123 3.6.3粗苯的酸洗精制123 3.6.4粗苯的催化加氫精制127 3.6.5初餾分的加工131 3.6.6重苯處理加工132 3.7焦油的加工133 3.7.1焦油的組成、產率及主要產品的用途133 3.7.2焦油加工前的準備134 3.7.3焦油的蒸餾135 3.7.4焦油加工的主要設備136 思考題138 參考文獻139 4煤的氣化/140 4.1概述140 4.1.1煤炭氣化的概念140 4.1.2煤炭氣化技術的分類140 4.1.3氣化爐142 4.1.4氣化用煤對煤質的一般要求145 4.1.5煤炭氣化技術的意義及應用146 4.2煤炭氣化原理147 4.2.1干燥148 4.2.2熱解148 4.2.3氣化燃燒過程的化學反應148 4.2.4氣化與燃燒的比較150 4.3固定床氣化技術與氣化爐151 4.3.1固定床氣化用煤的要求151 4.3.2固定床氣化過程152 4.3.3固定床氣化工藝154 4.3.4固定床氣化爐156 4.4流化床氣化技術與氣化爐164 4.4.1流化床氣化過程164 4.4.2流化床氣化工藝及設備165 4.4.3流化床氣化用煤的要求169 4.5氣流床氣化技術與氣化爐169 4.5.1氣流床氣化技術170 4.5.2德士古水煤漿氣化工藝及設備173 4.5.3Shell煤氣化工藝及設備181 4.5.4氣流床氣化工藝對煤質的要求191 4.6煤炭氣化技術比較及發展方向192 4.7煤氣的淨化194 4.7.1煤氣中的雜質及危害194 4.7.2煤氣除塵方法和設備194 4.7.3煤氣的脫硫197 4.7.4CO的變換201 4.7.5CO2的脫除技術201 4.8煤氣化聯合循環發電201 4.8.1IGCC發電工藝202 4.8.2空分繫統203 4.8.3影響IGCC發電繫統效率的因素205 4.8.4IGCC 技術的特點206 4.8.5IGCC技術的現狀及前景206 思考題207 參考文獻207 5煤的直接液化/208 5.1概述209 5.1.1煤與石油209 5.1.2煤直接液化的基本原理212 5.1.3直接液化對煤質的要求213 5.1.4煤直接液化過程中溶劑的作用和來源214 5.1.5煤直接液化產物214 5.1.6煤直接液化催化劑215 5.2煤直接液化的工藝過程216 5.2.1煤漿制備217 5.2.2直接217 5.2.3循環溶劑222 5.2.4液化粗油提質加工222 5.3幾種國內外典型的直接液化技術223 5.3.1煤直接液化工藝分類224 5.3.2德國煤液化精制聯合技術224 5.3.3美國HCoal、CTSL和HTI技術226 5.3.4日本NEDOL技術229 5.3.5俄羅斯低壓煤直接液化技術229 5.3.6煤油共煉技術230 5.3.7中國神華煤液化技術232 5.3.8典型液化技術對比233 5.4煤直接液化技術的主要設備235 5.4.1直接液化反應器236 5.4.2煤漿預熱器240 5.4.3高溫氣體分離器241 5.4.4高壓低溫分離器242 5.4.5高壓換熱器242 5.4.6高壓減壓閥244 5.4.7高壓煤漿泵245 5.4.8臨氫設備用材的研發246 5.5煤液化工藝與其他煤轉化工藝對比246 思考題247 參考文獻248 6煤的間接液化/249 6.1概述249 6.1.1發展煤間接液化技術的意義249 6.1.2煤間接液化核心技術的發展概況249 6.2煤間接液化原理及操作條件252 6.2.1煤間接液化的基本原理252 6.2.2費托合成技術253 6.2.3F-T合成的工藝條件254 6.2.4F-T合成催化劑256 6.2.5間接液化的產物特點259 6.2.6間接液化對煤質的一般要求259 6.3典型間接液化工藝260 6.3.1南非Sasol間接液化工藝260 6.3.2其他合成液體燃料工藝264 6.4F-T合成反應器267 6.4.1F-T合成反應器概述267 6.4.2固定床反應器267 6.4.3流化床反應器270 6.4.4漿態床反應器273 6.4.5三類反應器的比較276 6.5甲醇的生產278 6.5.1甲醇簡介278 6.5.2甲醇合成原理279 6.5.3甲醇合成工藝281 6.5.4甲醇合成設備284 6.5.5甲醇精餾291 6.6甲醇汽油的合成技術293 6.6.1甲醇轉汽油工藝293 6.6.2甲醇轉汽油的工藝條件293 6.7二甲醚生產技術294 6.7.1二甲醚簡介294 6.7.2二甲醚的生產方法295 6.8甲醇制烯烴技術296 6.8.1低碳烯烴簡介296 6.8.2典型的甲醇制烯烴技術296 思考題298 參考文獻298

前言

根據化工類專業及過程裝備與控制工程(原“化工設備與機械”)專業教學改革的基本要求，為適應學科發展和專業培養方案調整的要求，內蒙古科技大學於2013年決定編寫本教材。在吸收國內外相關教材和著作優點、廣泛征求同行專家意見和建議、吸納前沿和前瞻資料的基礎上，以減少學時、加強基礎、拓寬知識面、增強適應性、展示學科發展趨勢為目標，經過兩年時間的努力，完成了本書的編寫工作。編寫過程中，在總結各高校教改經驗並結合編者多年的教學實踐，考慮目前高等工科院校課程體繫改革的需要以及已畢業學生反饋意見的基礎上，同時考慮了寬基礎、大口徑的知識體繫結構和有興趣讀者的自學需要，力求較全面地反映煤化工技術的發展規律，使之有益於培養讀者的創造性思維。全書由汪建新、陳曉娟、王昌主編。其中汪建新編寫緒論和第2章，陳曉娟編寫第4~6章，王昌編寫第1章和第3章。全書後由汪建新教授完成統稿和修改工作。另外，趙飛、劉超勃、張東、賈璐齊、史小亮、謝宇、班葉青等同志參與了本書部分內容的編寫，尤其是在本書制圖、校對等方面付出了辛勤勞動，對書稿質量的提高起到了很大的作用。本教材由2013年度內蒙古科技大學教材基金資助。編寫本書參考了有關專著與文獻資料，在此向其作者致以誠摯的謝意；內蒙古科技大學機械工程學院在本書的出版過程中給予了大力支持。在此一並表示衷心的感謝。由於編者水平有限，加之時間倉促，書中難免有疏漏之處，懇請使用本書的師生和讀者多加批評指正。編者 2015年5月

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