现代煤化工技术丛书

出版时间：2010-8  出版社：化学工业出版社  作者：高晋生　主编  页数：414  
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前言

现代煤化工技术丛书编委会主编:丛书序前言近几年来，由于我国国民经济快速发展，对能源需求不断增加，同时国际原油价格节节攀升，给我国煤炭生产和加工带来前所未有的发展机遇。2006年我国原煤年产量已达到23亿吨，居世界第一，焦炭产量为298亿吨，超过当年世界总产量的50%，煤气化制合成氨规模也是全球最大，而煤制油、甲醇、醇醚燃料和低碳烯烃的发展势头近几年更加迅猛。 由于迄今为止的煤化工基本上都属于热化学加工，故煤的热解可说是各种工艺的基础，新的热解技术正在大力开发中，炼焦则是煤化工行业中历史最长、规模最大的部门，而煤焦油则是炼焦的主要化学副产品，在化工和材料领域应用广泛。本书作为《现代煤化工技术丛书》中的分册，以煤的热解为主线，将热解、炼焦和煤焦油加工这三个重要方面汇集于一体。全书以科学发展观为指导，促进现代煤化工的可持续发展为目标，内容力求现代、实用和新颖，注重21世纪的有关新技术，希望能为改变传统煤化工的落后形象，实现煤炭清洁高效利用做出贡献。 本书第1章由中科院山西煤炭化学研究所白宗庆博士和李文研究员编写，第2章由安徽工业大学郑明东教授编写，第3章由华东理工大学张德祥教授编写。全书由华东理工大学高晋生教授主编。本书编写过程中得到许多国内同行的帮助，吴诗勇博士和顾菁、任英杰二位博士生协助文字加工和格式化工作，在此谨向他们表示衷心感谢。

内容概要

本书为《现代煤化工技术丛书》分册之一，全书共3章。第1章针对煤化学转化的共性过程，介绍了煤热解化学的基础和新技术开发进展；第2章详细介绍了炼焦技术，包括焦炭质量、资源与配煤技术、现代焦炉的技术进步与现代化管理、扩大炼焦煤资源的预处理技术、21世纪新炼焦技术和节能减排等；第3章介绍了煤焦油加工，包括焦油化学基础、焦油蒸馏、馏分油加工、沥青提质和焦油产品深加工，此外还介绍了粗苯精制和非高温干馏焦油的加工技术。全书以化学—工艺—工程—环境—技术经济为主线。    本书适合于从事煤炭能源开发转化，特别是煤化工领域的工程技术人员及科研人员使用，也可作为大学有关专业本科生与研究生的教学用书。

书籍目录

1  煤的热解  1.0  概述1  1.1  煤热解在煤转化中的重要性2    1.1.1  煤热解在煤转化过程中的理论指导意义2    1.1.2  煤热解产物在煤转化中的重要性2    1.1.3  热解在煤结构与反应性关系研究中的应用3  1.2  煤热解研究的新进展和动向4    1.2.1  煤低温热解技术的新进展和动向4    1.2.2  煤加氢热解9    1.2.3  煤与其他物质的共热解10    1.2.4  以煤热解为基础的多联产系统14  1.3  煤的化学结构和键能分析17    1.3.1  煤结构单元核心结构17    1.3.2  煤中的官能团17    1.3.3  煤的化学结构模型18    1.3.4  煤的物理结构模型21    1.3.5  煤结构综合模型22    1.3.6  键能分析23  1.4  煤热解的化学反应和影响因素23    1.4.1  煤热解过程中的宏观变化23    1.4.2  煤在热解过程中的化学反应25    1.4.3  煤热解的影响因素28  1.5  煤热解过程的动力学研究31    1.5.1  胶质体反应动力学31    1.5.2  脱挥发分动力学32    1.5.3  煤热解动力学模型34  1.6  煤的热解模型36    1.6.1  热解机理36    1.6.2  热解模型38  1.7  煤的加氢热解41    1.7.1  煤加氢热解机理42    1.7.2  加氢热解的影响因素43    1.7.3  工业化开发工作45    1.7.4  加氢热解在脱硫方面的应用45    1.7.5  近期研究进展47  1.8  煤在非常规条件下的热解48    1.8.1  煤在等离子体中的热解48    1.8.2  煤在亚临界或超临界水中的热解52  1.9  煤的热解产物53    1.9.1  固体产物53    1.9.2  液体产物54    1.9.3  气体产物57  参考文献582  炼焦  2.0  概述59  2.1  焦炭质量与高炉冶炼的关系60    2.1.1  焦炭的结构组成与性质61    2.1.2  焦炭在高炉中的作用与行为72    2.1.3  大高炉冶炼与焦炭质量关系研究进展77    2.1.4  高炉冶炼新技术下的焦炭质量评述80  2.2  炼焦煤资源与性能评价85    2.2.1  世界炼焦煤资源85    2.2.2  炼焦煤性质与特点94    2.2.3  炼焦煤评价方法99  2.3  炼焦配煤与焦炭质量预测103    2.3.1  配合煤质量103    2.3.2  配煤技术与发展105    2.3.3  自动配煤与控制系统110    2.3.4  焦炭质量预测与控制113    2.3.5  人工智能在炼焦配煤和焦炭质量预测中的应用117  2.4  现代炼焦装备及其发展124    2.4.1  炼焦炉125    2.4.2  焦炉的大型化及其发展128    2.4.3  异型炼焦反应器135    2.4.4  我国焦炉的发展方向与建议140  2.5  炼焦炉生产与现代化管理143    2.5.1  炼焦炉生产操作143    2.5.2  焦炉的加热管理149    2.5.3  炼焦过程信息化管理151    2.5.4  焦炉热工与节能155  2.6  焦炉加热系统流体力学原理与燃烧控制162    2.6.1  焦炉加热煤气162    2.6.2  焦炉气体力学原理166    2.6.3  焦炉加热的调节原理与方法171    2.6.4  焦炉自动加热系统172  2.7  炼焦煤预处理技术的开发与应用186    2.7.1  炼焦煤预处理技术特征186    2.7.2  装炉煤捣固技术188    2.7.3  装炉煤干燥与调湿技术196    2.7.4  配型煤技术204    2.7.5  炼焦煤与非煤的共炭化技术209  2.8  21世纪新型炼焦技术214    2.8.1  SCOPE21炼焦新技术215    2.8.2  连续炼焦新技术219  2.9  干熄焦与能源循环利用224    2.9.1  干熄焦技术与发展224    2.9.2  干熄焦系统的物流、能流与流230    2.9.3  干熄焦质量解析233  2.10  炼焦污染物控制与清洁生产237    2.10.1  国内外焦化环境治理现状与发展238    2.10.2  焦化烟尘控制与治理239    2.10.3  焦化废水与污染物控制243    2.10.4  焦化废渣与废液处理251    2.10.5  焦化清洁生产技术与展望253  参考文献2563  煤焦油加工  3.0  概述259  3.1  炼焦中煤焦油和粗苯的产率与回收技术260    3.1.1  炼焦煤气组成及化学产品产率和回收率260    3.1.2  煤焦油的回收技术261    3.1.3  粗苯的回收技术265    3.1.4  氨与轻吡啶的回收技术269  3.2  煤焦油的化学组成与性质271    3.2.1  煤焦油的化学组成271    3.2.2  煤焦油中各个馏分的化学与利用273  3.3  煤焦油的蒸馏技术和加工方案评述274    3.3.1  焦油蒸馏前的准备275    3.3.2  焦油蒸馏276  3.4  粗苯和轻油的加工精制285    3.4.1  粗苯酸法精制286    3.4.2  粗苯加氢精制289    3.4.3  初馏分加工293    3.4.4  古马隆?茚馏分的加工293  3.5  酚类化合物的提取与精制294    3.5.1  焦油酚的性质及分布294    3.5.2  酚类化合物的提取295    3.5.3  粗酚的精制299    3.5.4  酚类同系物的分离301  3.6  工业萘和精萘的生产306    3.6.1  萘的性质及分布306    3.6.2  精馏法生产工业萘和精萘309    3.6.3  熔融结晶法生产工业萘或精萘311    3.6.4  萘的催化加氢精制316  3.7  蒽、咔唑和菲的分离与精制318    3.7.1  蒽、咔唑和菲的物理化学性质与分离精制原理318    3.7.2  粗蒽的生产326    3.7.3  精蒽的生产330    3.7.4  咔唑的生产338    3.7.5  菲的生产342  3.8  其他煤焦油产品344    3.8.1  吲哚的分离精制345    3.8.2  苊的分离精制349    3.8.3  氧芴的分离精制355    3.8.4  芴的分离精制356    3.8.5  焦油盐基化合物的分离357  3.9  沥青的提质加工363    3.9.1  概述363    3.9.2  工艺参数对改质沥青性能的影响365    3.9.3  改质沥青的生产工艺370  3.10  煤焦油产品的深加工375    3.10.1  二甲酚异构体的分离精制375    3.10.2  蒽氧化制备蒽醌和蒽醌的利用378    3.10.3  吡啶同系物的分离精制387    3.10.4  喹啉同系物的分离精制390    3.10.5  针状沥青焦392    3.10.6  碳纤维399    3.10.7  乳化沥青403  3.11  非高温干馏煤焦油的加工406    3.11.1  非高温干馏煤焦油的基本组成406    3.11.2  非高温干馏煤焦油的加工利用408  3.12  结束语412  参考文献413

章节摘录

插图：基于煤的成焦机理，迄今为止配煤原理大致归纳为三类。第一类是以烟煤的大分子结构及其热解过程中由于胶质状塑性体的形成，使固体煤粒黏结的塑性成焦机理。据此，不同烟煤由于胶质体的性质和数量的不同，导致黏结的强弱，并随气体析出数量和速度的差异，得到不同质量的焦炭。第二类是基于煤岩相组成的差异，决定煤粒有活性与非活性之分，由于煤粒之间的黏结是在其接触表面上进行的，则以活性组分为主的煤粒，相互间的黏结呈流动结合型，固化后不再存在粒子的原形；而以非活性组分为主的煤粒间的黏结则呈接触结合型，固化后保留粒子的轮廓，从而决定最后形成的焦炭质量，此为所谓表面结合成焦机理。第三类是近年来发展起来的中间相成焦机理，该机理认为烟煤在热解过程中产生的各向同性胶质体中，随热解进行会形成由大的片状分子排列而成的聚合液晶，它是一种新的各向异性流动相态，称为中间相。成焦过程就是这种中间相在各向同性胶质体基体中的长大、融并和固化的过程，不同烟煤表现为不同的中间相发展深度，使最后形成不同质量和不同光学组织的焦炭。对应上述三种煤的成焦机理，派生出相应的三种配煤原理，即胶质层重叠原理、互换性原理和共炭化原理。共炭化原理源于炭化过程氢的转移理论，即传氢机理。它认为煤在成焦过程中，塑性体的发展是一个传氢液化过程，而传氢媒介物是由煤本身或外部提供的。任何能够改变传氢媒介物的量和质，都会改变被加热煤的塑性。如煤和黏结剂共炭化时，黏结剂就起到传氢媒介物的作用。（1）胶质层重叠原理配煤炼焦时，除了控制配合煤的灰分、硫分以外，还要求配合煤中各单种煤的胶质体的软化区间和温度间隔能较好地搭接，这样可使配合煤在炼焦过程中，能在较大的温度范围内煤料处于塑性状态，从而改善黏结过程，并保证焦炭的结构均匀。不同牌号炼焦煤的塑性温度区间不同，其中肥煤的开始软化温度最早，塑性温度区间最宽，瘦煤软化温度最晚，塑性温度区间最窄。气煤、1／3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤适当配合可扩大配合煤的塑性温度范围。

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《现代煤化工技术丛书:煤的热解、炼焦和煤焦油加工》为“十一五”国家重点图书。以煤的热解为主线，将热解、炼焦和煤焦油加工有机结合，通过新技术的阐述，推动传统煤化工的革新。

用户评论 (总计18条)

•   很全面介绍了煤化工的深层机理和技术！
•   就煤热解这块来说还算是比较难的的书，
•   近期煤化工很火，工作需要买来看
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•   最想看到的快速加氢热解工程实例没有。
•   还行，希望还能七点作用
•   《现代煤化工技术丛书:煤的热解、炼焦和煤焦油加工 》一书收到，卖家给邮寄了发票过来，今天收到，有点迟，但还是谢谢卖家！给个好评！！书很喜欢！