现代煤化工新技术(第二版) 9787122252326

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煤化工新技术本书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。本书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、高等院校相关专业师生参考。 编辑推荐作者简介目录序言文摘 编辑推荐 本书收集的煤化工技术种类全面,内容浅显易懂,为普及读物。 作者简介 唐宏青,中科合成油工程有限公司,顾问,教授级高工,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年起晋升教授级高工,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,2004年通过全国勘察设计注册工程师。现任“全国化工化学工程技术中心站”技术委员会副主任,“十一五”国家863计划能源技术领域课题评审组成员,中科合成油工程有限公司技术专家。主要业绩: 1.完成中国石化集团公司开发课题,并担任课题负责人: 1985年以后,在中国石化总公司的领导下担任课题负责人完成以下开发项目:(1-2)合成氨流程模拟与分析系统Micro-SAPROSS ,SAPROSS(II);(3)水煤浆制甲醇基本工艺包研究;(4)天然气制氨国产化工艺包;(5)FRI精馏技术消化吸收应用与二次开发;(6)聚苯乙烯工艺包;(7)焦水煤浆乳化制浆研究;(8)合成气一步法制二甲醚。在完成这些开发项目的同时,取得的专利为:(1)“合成气一步法制二甲醚的分离方法”发明专利。ZL 03 1 34277.9;(2)“一种副产蒸汽甲醇合成反应器”新型实用专利。ZL99 2 04055.8;(3)“横向副产蒸汽固定床催化反应器”新型实用专利。ZL 97 2 34526.4;(4)“径向副产蒸汽固定床催化反应器”新型实用专利。ZL 97 2 34399.7. 2. 完成设计项目:七十年代曾经承担过羰基合成,醋酸、醋酸乙烯工艺设计的单元负责人。在兰州维尼纶厂的醋酸乙烯合成反应工序设计中,采用水撤热法代替SK油撤热法,经多年的运行证明,该法生产比SK油法还稳定。94年被石化总公司批准为专有技术。 3. 主要奖励 1977年甘肃省燃化局首届科学大会奖;1990年甘肃省石化科技先进工作者; 1989年全国工程设计计算机优秀软件二等奖,石化总公司一等奖;1989年、1994年总公司科技进步二等奖;1997年、1999年总公司科技进步三等奖;1989获中国石化总公司突出贡献科技管理专家称号。 4. 学术成就擅长理论工作,善于总结和提高。 目录 第1章煤化工简介 1.1煤化工的定义和范围 1.2煤化工发展史 1.3传统煤化工和现代煤化工 1.4中国现代煤化工大事记 第2章现代煤化工的科学发展观 2.1中国发展煤化工的历史使命 2.2煤化工可持续发展规律的探讨 2.3煤化工的效率 2.4煤化工的主攻方向 2.5发展煤化工中的问题 2.6煤化工发展的六次热潮 2.7煤化工的明天是美丽的 第3章煤气化工艺原理 3.1基本原理 3.2煤气化分类和命名 3.3主要煤气化技术简介 34气化后续流程 35近期煤气化技术发展的特点 3.6选用煤气化技术的原则 3.7总结 第4章Texaco—GE水煤浆气化 4.1Texaco—GE水煤浆气化 4.2发展历史 4.3TCGP气化原理及工艺流程 4.4TCGP的关键设备 4.5TCGP气化技术的特点及影响因素 4.6TCGP气化工艺在国内的应用 4.7TCGP气化型数据 4.8评述 第5章多喷嘴对置式水煤浆气化 5.1工艺概况 5.2发展历史 5.3工艺原理与流程 5.4气化炉结构 5.5考核数据 5.6应用情况 5.7评述 第6章非熔渣—熔渣分级气化 6.1非熔渣—熔渣气化工艺 6.2发展历史 6.3工艺原理及流程 6.4非熔渣—熔渣气化技术特点及性能考核数据 6.5非熔渣—熔渣气化炉技术应用 6.6评述 第7章多元料浆气化 7.1工艺概述 7.2开发过程 7.3工艺原理及流程 7.4气化炉结构 7.5多元料浆气化工艺特点 7.6多元料浆气化的主要技术经济指标 7.7多元料浆的装置建设情况 7.8应用实例 7.9评述 第8章E—gas气化工艺 8.1工艺概述 8.2发展历史 8.3工艺流程 8.4E—gas气化炉的结构 8.5E—gas煤气化工艺特点 8.6装置应用 8.7评述 第9章Shell煤气化 9.1Shell煤气化工艺概述 9.2发展历程 9.3工艺原理及流程 9.4Shell煤气化工艺的特点 9.5主要设备 9.6国内装置建设和运行情况 9.7评述 第10章两段式干煤粉气化 10.1工艺概述 10.2发展历史 10.3工艺原理及工艺流程 10.4试验 10.5关键设备 10.6工艺特点 10.7装置建设及应用 10.8评述 第11章五环炉气化 11.1工艺概述 11.2发展历史 11.3工艺流程 11.4气化炉结构 11.5技术特点 11.6装置应用 11.7评述 第12章GSP煤气化 12.1GSP气化工艺 12.2发展历史 12.3GSP气化技术的工艺原理和流程 12.4GSP气化炉的结构 12.5技术特点 12.6GSP气化工艺应用 12.7GSP典型气化数据 12.8评述 第13章航天炉气化 13.1工艺概况 13.2发展历史 13.3气化原理及流程 13.4航天气化炉结构 13.5航天炉气化技术特点 13.6航天炉建设和运行情况 13.7评价 第14章科林煤气化 14.1工艺概述 14.2发展历史 14.3工艺流程 14.4气化炉结构 14.5技术特点 14.6装置应用情况 14.7评述 第15章沈鼓煤气化 15.1工艺概述 15.2发展历史 15.3工艺流程 15.4气化炉结构 15.5技术特点 15.6在线计算系统 15.7评述 第16章SE—东方炉气化 16.1工艺概述 16.2开发历程 16.3工艺流程 16.4技术特点 16.5装置建设进展 16.6装置运行数据 16.7评述 第17章Lurgi煤气化 17.1工艺概述 17.2发展历程 17.3工艺原理及流程 17.4主要设备结构简介 17.5主要技术特点 17.6装置运行情况 17.7Lurgi炉工艺的改进建议 17.8评述 第18章BGL气化 18.1工艺概述 18.2发展历史 18.3工艺流程 18.4气化炉结构 18.5BGL炉气化技术优点 18.6装置建设情况 18.7评述 第19章云煤气化 19.1工艺概述 19.2发展历史 19.3工艺流程 19.4工艺特点 19.5装置建设 19.6评述 第20章恩德粉煤气化 20.1工艺概述 20.2发展历史 20.3工艺流程 20.4气化炉结构 20.5工艺特点及消耗指标 20.6应用情况 20.7评述 第21章高温温克勒气化 21.1工艺概述 21.2发展历史 21.3工艺流程 21.4工艺特点及工艺参数 21.5应用情况 21.6评述 第22章KBR气化 22.1工艺概述 22.2发展历史 22.3工艺流程 22.4KBR工艺的优点 22.5示范装置运行情况 22.6评述 第23章灰熔聚气化 23.1工艺概述 23.2发展历史 23.3基本原理及流程 23.4工艺特点 23.5装置应用 23.6评述 第24章SGT炉气化 24.1工艺概述 24.2开发历程 24.3工艺流程 24.4技术特点 24.5装置应用 24.6评述 第25章天然气转化制合成气 25.1概述 25.2传统蒸汽催化转化 25.3联合蒸汽催化转化 25.4预转化蒸汽转化工艺 25.5热交换器型转化 25.6催化部分氧化转化工艺 25.7非催化部分氧化转化工艺(POX) 25.8各种天然气转化工艺的比较 25.9评述 第26章天然气部分氧化制合成气 26.1概述 26.2天然气部分氧化法机理 26.3天然气部分氧化影响因素 26.4技术关键 26.5技术应用情况 26.6评述 第27章生物质气化技术 27.1概述 27.2发展历史 27.3基本原理 27.4BSF技术与煤化工技术的区别 27.5生物质气化技术分类及特点 27.6生物质制醇模拟实例 27.7生物质气化技术应用情况 27.8评述 第28章烧嘴技术 28.1概述 28.2烧嘴的性能 28.3烧嘴的结构型式 28.4二通道烧嘴 28.5三通道烧嘴 28.6四通道烧嘴 28.7五通道烧嘴 28.8多个烧嘴的对置式布置 28.9国内常用的烧嘴 28.10评述 第29章低温甲醇洗净化技术 29.1概述 29.2低温甲醇洗工艺简述 29.3低温甲醇洗的典型工艺 29.4各塔基本工艺过程 29.5工艺流程的优点 29.6几个特殊的问题 29.7“半贫液流程”简介 29.8评述 第30章煤制甲烷 30.1概述 30.2发展历史 30.3工艺原理 30.4甲烷化催化剂 30.5美国大平原工艺简介 30.6煤制甲烷的技术经济问题 30.7煤制甲烷的工业化进程 30.8煤制甲烷的煤气化方法选择 30.9评述 第31章合成油 31.1概述 31.2费托合成工艺 31.3费托合成催化剂 31.4费托合成反应器 31.5油品精制和尾气处理 31.6煤制油工艺 31.7示范厂运行情况 31.8大规模工业化进程 31.9评述 第32章甲醇 32.1概述 32.2甲醇合成工艺 32.3甲醇合成催化剂 32.4甲醇合成塔 32.5甲醇精馏工艺 32.6煤制甲醇工艺 32.7甲醇装置的投资估算 32.8评述 第33章乙二醇 33.1概述 33.2合成气合成乙二醇工艺分类 33.3合成气直接合成法 33.4草酸酯法(氧化偶联法) 33.5甲醇甲醛合成法 33.6国内科研情况 33.7国内装置建设情况 33.8煤制乙二醇的工艺路线 33.9评述 第34章乙醇与低碳醇 34.1概述 34.2乙烯水合工艺 34.3合成气间接合成法 34.4合成气直接合成法 34.5评述 第35章甲醇制低碳烯烃(MTO) 35.1概况 35.2MTO工艺的机理 35.3国内外催化剂研发进展 35.4国内外工艺的研究进展 35.5反应后的气体组成 35.6煤制烯烃的技术经济 35.7国内MTO工业化示范厂的建设 35.8煤制烯烃示范项目的三条经验 35.9评述 第36章甲醇制丙烯(MTP) 36.1概述 36.2技术发展历史 36.3甲醇制烯烃的流程 36.4国内装置建设和开车情况 36.5评述 第37章甲醇制汽油(MTG) 37.1概述 37.2MTG工艺技术及特点 37.3实际MTG工艺过程 37.4国内工业化情况 37.5新西兰MTG装置情况 37.6评述 …… 第38章甲醇制芳烃 第39章二甲醚 第40章醋酸 第41章甲醛 第42章碳酸二甲酯 第43章醇醚燃料 第44章IGCC 第45章多联产 第46章煤直接液化 第47章煤炭分质利用 第48章焦炉气的利用 第49章针状焦 第50章煤化工用煤 第51章煤化工与水 序言 前言 《现代煤化工新技术》第一版出版已经6年了,这本书反映了当时国内煤化工的发展情况,力求把煤化工的基本热点技术以及发展情况介绍给大家,为读者在进入这个领域引路。因此,受到了行业内一定程度的重视。 现在,我们即将进入了“十三五”建设时期,“煤化工”再度受到人们的关注。国家正在制定新的煤化工发展计划,为此又有许多新的青年和干部将进入这个领域,继续完善原书也许能够符合他们的要求。近期,在许多中青年朋友的帮助下,将《现代煤化工新技术》的部分内容重新编写,补充了一些新发展的情况,出版第二版,力求让大家了解煤化工新的发展形势。 众所周知,“能源”问题在我国特别重要,它关系到国家的强盛,人们生活的质量,是我们未来希望的基础。煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。煤化工行业的发展对于缓解中国石油、天然气等能源的供求矛盾,对于促进钢铁、化工、轻工、农业和国防等工业的发展,起到了补充的作用。我们期待在“十三五”期间,煤化工有一个比较稳健的发展,在“一带一路”建设中,做出新的贡献。 我们深信,煤化工产业的发展不能是无序的,我们一定要科学发展,一定要充分认识到煤化工对环境的影响,给后代留下一个良好生存的未来。因此,本书中用了相当的篇幅对煤化工科学发展的理念作了具体化叙述,作者认为,这个问题特别重要,科学发展是我们每个公民的职责。我们应该以科学发展的观念来建设新的装置,而不要在盲目建设后再用科学发展的观念来“收拾它”;我们应该抛弃先发展后治理的陈旧观念;我们应该走上边发展边强大的道路。这就是笔者所理解的国家领导人提出的建设“美丽中国”的道路。 本书对各种新型煤化工技术作了基本原理和工业实践的介绍,涉及面广而不深,容易读懂。适合于煤化工领域初入门的科研、设计、生产、管理、教学、制造、施工、投资、商务等方面的人员阅读。 笔者从毕业后到现在一直在化工设计单位(工程公司)工作,了解化工设计单位的基本情况。这本书对化工设计单位的非工艺专业人员也是适合的。在我们这一代,化工设计单位的非工艺专业人员,对工艺也应有一定的了解。目前,在化工设计单位里,这一点是不够理想的。本书的编写初衷之一是希望我们设计单位内的非化工专业设计师对工艺能够有一个基本的了解,这就会使整个设计中专业之间的配合更加密切,使整个设计更加协调。 由于本人学识有限和收集资料的面尚不够广,没有被收集在本书内的有关新技术,并不意味着不好或不应该受到关注,务请谅解。 本书第二版的编写,一部分由本人直接完成,另一部分是由热心于煤化工事业的中青年朋友协助完成。他们是:王迎春、周大坤、彭超、田红、郭宝刚、曹超(第4~28章);高振楠、王丽(第35~38章,第40~45章);任相坤、崔永君、李超毅、康国俊、王瑞玉、曹红霞、郑传月、白思雨等(第46~50章)。 本书编写期间,曾得到国内许多学者、多个杂志编辑部、许多热心读者的帮助和提出宝贵意见,特在此一并致以衷心的感谢。 本书第一版出版后,化工部原副部长潘连生再次给予我很大的鼓励,支持我们编写第二版。在此,笔者真心实意地向关心我国化工事业发展的潘老表示衷心的敬意。 唐宏青 2015年6月30日 第一版前言 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,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。 唐宏青 2009年5月2日 文摘 版权页: 插图: ③冷却方式的影响。外冷式(指夹套或盘管冷却)和内冷式(指进料之间有冷却水通道)有明显的区别。国内目前的国产化烧嘴,无论是自己开发或者是引进后国产化的,基本上都是外冷式的,因此,没有使用接近一年的记录。 但是,近年来引进的烧嘴,有一部分内冷式的烧嘴已经创造一年以上的记录,保证期为5年,推测期为10年。这个区别主要是来自冷却方式,内冷式的烧嘴由于撤热比较快和均匀,烧嘴头不容易烧坏,寿命自然就长了。这也就证明了烧嘴的损坏是烧坏先于磨坏。 内冷式烧嘴的确复杂了一些,价格一定不菲,但其设计理念是吸引人的。 ④内外通道安排物流的次序。这个问题虽然有影响,但是没有这么严重。有的将氧气走中心管,有的将天然气或煤浆走中心管,都能够较好地实现雾化与混合。在一般的情况下,氧气尽量走内道,这是多数单位研究后采用的办法。尽管这样做可以提高气化的效率,适当提高使用寿命,但是不能从根本上解决烧嘴的寿命问题。 ⑤烧嘴结构和气化炉尺寸。烧嘴结构对气化效率的贡献和气化炉尺寸对气化效率的贡献是一个问题的两个方面。目前,国内虽有研究但没有发表完善的数学模型来描述。不知道是通过什么公式来计算得到它们的尺寸,也没有办法证明转化率不够高是烧嘴结构不对还是气化炉尺寸有问题。只有通过流体力学和反应动力学的计算研究,建立可靠的数学模型,从而准确地确定烧嘴结构和气化炉尺寸,这样才能使烧嘴的开发进入新的水平。 ⑥研究和设计的理念。新的烧嘴研究和设计理念应该发生变化,换一个思路。 在确定结构方案以后,先不忙设计、制造、冷模试验,而是进行计算机的模拟,确定在运行状态下的三维温度分布,从而找到一个合适的流道分布和结构,达到延长烧嘴寿命的目的。然后再进行设计、制造、冷模试验、工业试验。 用于这方面的计算机软件有Fleunt、CFX等流体流动软件。用软件来研究实际燃烧问题,既需要人才,又要有耐心。所付出的代价,不亚于硬件的开发,国内在这方面的研究进展不够。
ISBN9787122252326
出版社化学工业出版社
作者唐宏青
尺寸16