出版时间:2009-11 出版社:化学工业出版社 作者:唐宏青 页数:478
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前言
近年来我国能源、化工产品的需求出现了高速增长,煤化工在能源、化工领域中已占有重要地位。煤化工行业的发展对于缓解我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,促进钢铁、化工、轻工和农业的发展,起到了补充的作用,因此,煤化工是要发展的。但是,煤化工产业的发展不能是无序的,目前的“潮涌现象”给环境与资源造成了巨大的压力。党中央制定的科学发展观是我国经济社会发展的重要指导方针,是发展中国特色社会主义必须坚持和贯彻的重大战略思想。科学发展观是用来指导发展的,以人为本、全面协调可持续发展是科学发展观的基本要求。近年来,许多学者、专家在研讨我国煤化工应该如何在科学发展观的指引下科学发展。这个问题关系到我国煤化工的前途,因此是非常有意义的。本书将努力结合我国煤化工的发展实际,探求科学发展煤化工之路。本书是一本专业性的综述读物,目的是让读者了解当前煤化工和碳一化工的热点技术发展情况,特别讨论了在煤化工企业大规模地向化工发展的基本建设中大家所关心的问题。同时,本书介绍了各种煤气化和合成气加工工艺的特点,便于读者在选择所需工艺时有一个基本的概念。书中一部分工艺的说明中含有笔者的评述。这是笔者的个人意见,提出来与大家讨论,欢迎读者对此提出不同意见。笔者希望,在国家的指导下,积极进行技术开发和宏观的经济发展安排,使我国不仅在经济总量上有很大的发展,而且也能成为世界化工技术领域的巨人,并且成为全球环保、节水和节能的典范。毫无疑问,科学发展观是照耀在煤化工战线上的明媚的阳光。本书编写历经五年,其间曾得到国内许多学者和多个杂志编辑部的帮助和提出宝贵意见,特在此一并致以衷心的感谢。
内容概要
《现代煤化工新技术》全面论述了现代煤化工的基础工艺、技术路线、气化下游产品、新技术进展及发展方向。作者以科学发展煤化工为指导思想,客观评述了现代煤化工各类新技术的优缺点,可供从事煤化工科研开发、工程设计的专业技术人员、地方政府和煤炭企业的管理人员、院校相关专业师生参考。
作者简介
唐宏青,1941年生,1965年毕业于北京大学化学系,1989年获得中国石化总公司首批“突出贡献科技管理专家”称号,1994年晋升教授级高工,1996年任中国石化集团兰州设计院副总工程师,2003年任中国石化集团宁波工程有限公司副总工程师,2008年任中科合成油工程有限公司技术专家。长期从事化学工程开发和煤化工领域的工作,曾获中国石化集团科技进步二等奖两次。迄今已在国内外公开发表120多篇论文,著有《碳一化工新技术概论》和《化工模拟计算手册》两本专著。
书籍目录
第1章 科学发展煤化工11.1 科学发展煤化工的含义11.2 科学发展煤化工是我们的希望1参考文献2第2章 发展煤化工的热点问题32.1 煤化工在中国存在的必要性32.2 煤化工发展规律的探讨42.3 可持续发展的基础92.4 煤化工的效率研究152.5 煤化工的主攻方向212.6 煤化工发展的形势292.7 发展煤化工存在的问题30参考文献35第3章 碳一化工与煤化工373.1 碳一化工与煤化工373.2 煤气化基本原理和分类403.3 主要煤气化技术简介42参考文献44第4章 Texaco水煤浆气化454.1 概述454.2 TCGP原理464.3 TCGP流程484.4 TCGP的关键设备504.5 TCGP的特点514.6 工艺运行中存在的突出问题524.7 气化炉出口的气体组成544.8 南化高压煤气化装置简介554.9 评述56参考文献56第5章 Shell煤气化575.1 Shell煤气化技术的发展历程575.2 Shell煤气化工艺及特点简介585.3 Shell煤气化技术应用的特殊性625.4 主要设备635.5 Shell煤气化的配套工程675.6 国内装置建设情况675.7 存在的问题685.8 气化后工艺695.9 国内Shell煤气化装置的运行情况715.10 评述725.11 对Shell工艺的改进意见72参考文献72第6章 GSP煤气化746.1 前言746.2 技术推广746.3 原料的特性及气化所产生的煤气组成756.4 GSP气化炉的结构756.5 气化工艺786.6 气化炉的规格796.7 技术特点806.8 应用816.9 典型气化数据826.10 GSP炉制甲醇的模拟836.11 国内GSP气化装置的建设876.12 评述87参考文献88第7章 Lurgi煤气化897.1 发展历程897.2 国内运行的Lurgi炉907.3 主要设备结构简介947.4 国内的技术改造情况967.5 原料煤质量的问题987.6 存在的问题987.7 国内用于合成氨生产的工艺987.8 BGL块/碎煤熔渣气化炉工艺1007.9 Lurgi炉工艺的改进1027.10 装置建设情况1037.11 评述103参考文献104第8章 恩德粉煤气化1058.1 恩德粉煤气化技术1058.2 在温克勒气化炉基础上的改进1078.3 消耗指标1078.4 恩德粉煤气化的特点1088.5 应用情况1108.6 国内应用前景1118.7 应用中应注意的问题1138.8 评述114参考文献114第9章 国内煤气化技术的发展1159.1 国内煤气化技术的研究状况1159.2 煤气化技术多样化的原因1169.3 关于知识产权问题1169.4 关于经济效益问题1169.5 国内研究新型煤气化技术的意义117参考文献118第10章 灰熔聚流化床粉煤气化11910.1 概述11910.2 开发过程11910.3 灰熔聚流化床粉煤气化技术12010.4 加压试验12110.5 常压示范装置的工业化过程12310.6 常压工业化示范装置12410.7 工业化装置加压试验12510.8 加压灰熔聚流化床粉煤气化工业示范装置12710.9 灰熔聚技术在中小甲醇工业中的应用前景12710.10 国外的发展情况12810.11 灰熔聚粉煤气化炉存在的问题及改进12910.12 评述130参考文献131第11章 两段式干煤粉加压气化技术13211.1 概述13211.2 工艺原理13211.3 小试和中试的内容13311.4 关键设备13411.5 工业化实施方案的特点13711.6 工艺流程13811.7 两段式气化炉与Shell技术的区别14011.8 工业化应用的可行性141参考文献142第12章 多喷嘴对置式水煤浆气化14312.1 工艺概况14312.2 气化炉结构14412.3 五项主要技术14512.4 与引进技术的区别14512.5 应用情况14712.6 技术效果与经济效果14812.7 国内在建和已建的四喷嘴装置14812.8 讨论149参考文献150第13章 非熔渣熔渣分级气化技术15113.1 开发历史15113.2 技术特点15113.3 基本原理15113.4 烧嘴15213.5 关于熔渣的基本概念15313.6 实验结果与分析15313.7 考核数据和结论15413.8 发展探讨155参考文献155第14章 航天炉气化技术15614.1 前言15614.2 发展历史和现状15614.3 气化原理15614.4 建设和运行情况15814.5 设计经济效益15814.6 评价159参考文献159第15章 多元料浆气化技术16015.1 基本原理16015.2 工艺流程16015.3 主要技术经济指标16115.4 生产实践16115.5 料浆稳定性的影响因素16215.6 评述162参考文献163第16章 生物质气化技术(BSF)16416.1 概述16416.2 生物质气化的目标16416.3 BSF技术与煤化工技术的区别16516.4 BSF技术的现状16516.5 国外生物质高温气化技术16616.6 国内生物质气化技术的开发情况16916.7 新一代生物质气化流程17016.8 生物质制醇模拟实例17116.9 结束语172参考文献172第17章 天然气转化制合成气17317.1 引言17317.2 传统蒸汽催化转化17417.3 联合蒸汽催化转化17617.4 预转化蒸汽转化工艺17817.5 热交换器型转化17917.6 催化部分氧化转化工艺18417.7 非催化部分氧化转化工艺(POX)18517.8 各种天然气转化工艺的比较18617.9 评述187参考文献188第18章 天然气部分氧化制合成气18918.1 概述18918.2 天然气部分氧化法的技术要素19018.3 模拟计算的条件19218.4 部分氧化工艺优化条件的研究19218.5 技术关键19418.6 生产数据实例19518.7 评述195参考文献196第19章 各种气体的利用19719.1 煤层气的利用19719.2 天然气的利用19919.3 焦炉气的利用20819.4 大型合成氨和甲醇没有能够实现国产化的原因21319.5 总结215参考文献215第20章 低温甲醇洗净化技术21720.1 概述21720.2 低温甲醇洗工艺简述21820.3 低温甲醇洗的典型工艺21920.4 各塔基本工艺过程22320.5 工艺流程的优点22520.6 几个特殊的问题22620.7 评述227参考文献228第21章 国内烧嘴技术的进展22921.1 概述22921.2 烧嘴的性能22921.3 烧嘴的形式23021.4 烧嘴的结构23021.5 多个烧嘴的对置式布置23721.6 评述238参考文献239第22章 煤制甲烷24022.1 煤制甲烷的必要性24022.2 煤制甲烷的发展历史24022.3 工艺原理24222.4 煤气化技术的选用24222.5 甲烷化技术24322.6 甲烷化催化剂24522.7 美国大平原工艺24622.8 煤制甲烷的技术经济问题24822.9 煤制甲烷的生命力24922.10 结论250参考文献250第23章 合成油25123.1 发展合成油的必要性25123.2 基本原理和特点25123.3 国外合成油技术的发展历程25323.4 国内发展历程25423.5 国外典型合成油工艺25623.6 合成油工艺软件26123.7 国内工业化的合成油原则工艺流程26223.8 合成油工艺的选择26323.9 合成油示范厂的建设26423.10 评述265参考文献266第24章 煤直接液化26724.1 煤液化的含义和基本原理26724.2 国外煤炭直接液化技术的发展历程26824.3 国内煤液化技术发展历程26924.4 国外典型工艺27124.5 煤液化的催化剂研究27724.6 工业化的煤液化原则工艺流程28024.7 煤液化主要设备28124.8 直接液化对煤质的基本要求28224.9 循环溶剂的选择28224.10 讨论283参考文献284第25章 甲醇28625.1 甲醇合成工艺28625.2 甲醇化工28625.3 甲醇合成与精馏工艺28725.4 天然气制甲醇的常规流程29025.5 国内大型化甲醇新工艺29425.6 煤制甲醇工艺29525.7 国外主要的甲醇合成塔29725.8 国内开发的甲醇合成塔30525.9 我国甲醇工业现状30825.10 甲醇装置的投资估算30925.11 国产大型化的技术基础问题探讨31025.12 评述312参考文献312第26章 甲醇制烯烃(MTO)31326.1 前言31326.2 MTO工艺的机理31426.3 国内外催化剂研究进展31626.4 国内外工艺的研究进展31926.5 MTO与FCC的相似与差异32226.6 反应后的气体组成与分离32426.7 分离流程的设计32426.8 实施MTO工业化装置的问题32826.9 煤制烯烃的技术经济32826.10 我国首个MTO试验项目和示范项目32926.11 评述329参考文献330第27章 甲醇制丙烯(MTP)33127.1 现状33127.2 发展历史33227.3 甲醇制丙烯的MTP工艺33327.4 甲醇制烯烃的流程33327.5 MTO与MTP工艺比较33527.6 评述336参考文献337第28章 甲醇制汽油(MTG)33828.1 发展历史33828.2 MTG工艺技术及特点简介33928.3 实际MTG工艺过程34128.4 国内MTG一步法新工艺的试验34528.5 新西兰装置的有关情况34628.6 TIGAS托普索一体化汽油合成技术34728.7 讨论348参考文献349第29章 二甲醚35029.1 概况35029.2 二甲醚的生产方法35329.3 国内二甲醚合成技术研究的进展35429.4 一步法制二甲醚的流程研究在国内的发展现状35629.5 合成气一步法制二甲醚新工艺35629.6 合成气的成分36129.7 技术经济分析36229.8 天然气制二甲醚和煤制二甲醚装置一步法的投资估计36329.9 甲醇脱水工艺36329.10 存在的问题36829.11 评述368参考文献369第30章 醋酸37130.1 醋酸的性质37130.2 醋酸在工业上的用途37130.3 生产工艺和发展历史37230.4 乙醛氧化法37330.5 轻烃氧化法37630.6 乙烯直接氧化法37830.7 甲醇羰基合成法38130.8 经济比较38930.9 煤制醋酸39130.10 讨论392参考文献393第31章 甲醛39431.1 概述39431.2 甲醛生产的原料和方法39531.3 甲醛生产的工艺路线39531.4 甲醛的工艺路线比较40231.5 国内科研情况40331.6 电解银法年产3万吨甲醛生产装置的经济评价40531.7 过量甲醇氧化法的典型工艺数据40631.8 Topse流程的模拟40731.9 结论410参考文献411第32章 醇醚燃料41232.1 甲醇燃料41232.2 二甲醚41832.3 乙醇42032.4 炼油行业的做法42232.5 动荡的甲醇和二甲醚市场42332.6 结束语424参考文献425第33章 乙二醇42633.1 概述42633.2 合成气合成乙二醇工艺分类42633.3 合成气直接合成法42733.4 草酸酯法(氧化偶联法)42833.5 甲醇甲醛合成法42933.6 评述431参考文献431第34章 碳酸二甲酯43234.1 概述43234.2 DMC的物性和安全性43234.3 用途43334.4 DMC合成技术的发展43534.5 煤气化制取DMC44234.6 讨论442参考文献443第35章 IGCC技术44435.1 引言44435.2 IGCC产生的历史背景44535.3 国外发展概况44635.4 国外几座IGCC电站示范工程的简介和评价44735.5 IGCC气化炉出口的除尘44935.6 用于IGCC中的合成气净化技术45035.7 IGCC的燃气轮机系统45335.8 国内的研究进展45335.9 存在的问题45635.10 评述456参考文献457第36章 多联产45836.1 多联产的定义45836.2 多联产的思想由来已久45936.3 多联产的特点45936.4 实现多联产的路线图46036.5 多联产的研究实例46136.6 关于建立真正的零排放能源系统46336.7 评述464参考文献464第37章 合成乙醇46637.1 概述46637.2 国外推广乙醇汽油的情况46637.3 乙醇的生产方法46737.4 合成气直接合成乙醇的研究情况46837.5 CO2+H2合成乙醇46937.6 评述470参考文献471第38章 合成乙烯47238.1 概述47238.2 合成乙烯的方法47338.3 一步法47338.4 二步法47638.5 三步法47738.6 评述478参考文献478
章节摘录
插图:(1)切合我国国情灰熔聚流化床粉煤气化技术是国内自行开发的煤炭气化技术,该技术切合我国国情,符合能源结构的改进。在获得清洁环保效益的同时,也获得良好的经济效益。目前,我国氮肥行业,特别是中、小氮肥企业采用的间歇制气工艺,不仅原料成本较高,有效制气时间短,单炉气化能力低,同时大量的含可燃成分的吹风气放空,严重污染环境。因此企业急需原料本地化、煤气生产能力适中、设备可国产化、煤气生产成本较低、环境友好的新型煤气化技术。实践证明,“灰熔聚”的工业化,将是我国中小型企业煤气化技术传统产业升级和改造的一次重大革新和突破,对煤气化技术的国产化、提高煤炭利用率、改善环境都有十分重要的意义。(2)有实用价值灰熔聚流化床粉煤气化技术对更新我国中小化肥和甲醇厂的固定床煤气化装置有实用价值,其效果有可能比u-GAS和恩德炉好。但用于大化肥和甲醇厂改造还有很大距离,问题的关键是在能否将压力提高到3.0MPa以上。但是,如果不能达到这个要求,也不要紧。毕竟能够为中小化肥和甲醇做出重大贡献,这已经是了不起的事情。国内大量的中小化肥和甲醇的煤气化技术很落后,用灰熔聚流化床粉煤气化技术改造它们是很有作为的,不一定非要跻身到大型甲醇、合成氨、合成油和发电中。更没有必要把目光放在一定要将灰熔聚技术与Shell技术进行“PK”。(3)加压技术有待时日目前,加压灰熔聚技术已经运行了一定的时间,但是没有达到年运行8000h的标准设计能力。设计方还要作努力和改进,来保证达到年运行8000h,并得出合理的经济指标。加压技术还在试验阶段,如果要用于商业化推广,还有待时日。
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《现代煤化工新技术》由化学工业出版社出版。
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