煤炭直接液化工艺与工程

序

前言

第1章绪论1

1.1我国原油与成品油的需求与生产1

1.2我国成品油的生产与消费2

1.3煤炭直接液化的可行性简要分析3

1.3.1可行性研究报告结论简介3

1.3.2项目总体优化5

1.4煤炭直接液化工程工艺过程综述6

1.4.1制氢系统8

1.4.2煤炭直接液化系统12

1.4.3煤炭液化产品精制系统17

1.4.4环境保护系统18

参考文献25

第2章煤炭直接液化原料煤及前处理26

2.1原料煤及前处理与液化特性的关系26

2.1.1煤化程度与液化特性的关系26

2.1.2煤的岩相组成与液化特性的关系31

2.1.3煤中矿物质与液化特性的关系35

2.1.4原料前处理与液化特性的关系38

2.2原料和产品40

2.2.1原煤40

2.2.2原煤筛分浮沉试验结果49

2.2.3洗精煤原料52

2.2.4煤粉产品52

2.3工艺过程54

2.3.1洗精煤的粉碎54

2.3.2煤粉的干燥55

2.4工艺流程58

2.4.1煤粉加工工艺流程58

2.4.2煤粉加工基本原理58

2.4.3煤粉加工流程概述60

2.5主要操作参数和操作技术62

2.5.1操作参数62

2.5.2主要操作技术63

2.6主要设备64

2.6.1磨煤机64

2.6.2热风炉66

参考文献67

第3章煤炭直接液化催化剂68

3.1煤炭直接液化催化剂分类、机理与应用69

3.1.1煤炭直接液化催化剂种类69

3.1.2煤炭直接液化催化剂的作用机理69

3.1.3煤炭直接液化催化剂在各工艺中的应用7；

3.2“863”催化剂制备化学72

3.2.1a-FeOOH72

3.2.2r-FeOOH73

3.2.3S-FeOOH75

3.3“863”催化剂制备的原料和产品76

3.3.1主要原料的影响76

3.3.2产品主要质量指标的影响因素及工艺调整原理77

3.4“863”催化剂的制备工艺过程和工艺流程78

3.4.1催化剂制备的工艺过程78

3.4.2催化剂制备工艺流程8；

3.5主要操作錄和控制85

3.5.1工艺控制参数85

3.5.2工艺控制过程86

3.6主要设备87

3.6.1溢流球磨机87

3.6.2隔膜板框压滤机89

3.6.3刮板输送机9；

3.6.4滤饼仓把料器91

3.6.5回转圆筒干燥机92

3.6.6风扫磨92

3.6.7选粉机95

3.6.8氧化反应器96

参考文献97

第4章煤炭直接液化98

4.1煤炭直接液化机理98

4.1.1煤炭的结构98

4.1.2煤炭直接液化机理103

4.1.3煤炭直接液化化学反应126

4.2煤炭直接液化工艺过程和工艺条件130

4.2.1煤炭直接液化工艺过程130

4.2.2煤炭直接液化工艺条件161

4.3原料和产品180

4.3.1原料180

4.3.2产品182

4.4工艺流程188

4.4.1神华煤炭直接液化工艺188

4.4.2神华煤炭直接液化项目工艺流程196

4.4.3神华煤炭直接液化项目工艺流程概述207

4.4.4物料平衡和元素平衡214

4.5操作麵和主要操作技术219

4.5.1操作参数219

4.5.2主要操作技术221

4.6主要设备224

4.6.1煤炭液化反应器224

4.6.2煤炭直接液化高温高压分离器226

4.6.3煤炭直接液化常压蒸馏塔226

4.6.4煤炭直接液化减压蒸馏塔228

4.6.5煤浆加热炉229

4.6.6减压压馏塔进料加热炉230

4.6.7煤浆混合罐底菜230

4.6.8高压油煤浆进料菜232

4.6.9反应器循环菜233

4.6.10减压压馏塔塔底菜235

4.6.11煤浆混捏机236

4.6.12煤粉在线质量流量计237

4.6.13煤液化高压差调压阀237

参考文献238

第A章煤炭直接液化油加氢稳定240

5.1煤液化油加氢稳定的化学反应240

5.1.1烯烃的加氢饱和反应241

5.1.2加氢脱杂原子反应241

5.1.3芳烃部分加氢饱和245

5.2加氢稳定催化剂246

5.2.1Ni-Mo类加氢催化剂249

5.2.2预硫化Ni-Mo类催化剂258

5.2.3Ni-W类加氢催化剂273

5.2.4加氢稳定催化剂的失活与再生277

5.2.5催化剂的器外预硫化279

5.3加氢稳定原料和产品280

5.3.1加氢稳定装置的原料280

5.3.2加氢稳定全馏分产物性质287

5.3.3加氢稳定装置的产品288

5.3.4溶剂的作用及溶剂的供氢性292

5.3.5加氢稳定单元的物料平衡及产品分布310

5.3.6加氢稳定单元的元素平衡分析311

5.4加氢稳定工艺过程和工艺流程313

5.4.1加氢稳定工艺过程313

5.4.2加氢稳定工艺流程317

5.5主要操作錄和操作技术322

5.5.1加氢稳定过程的主要影响因素322

5.5.2加氢稳定装置的开工、停工操作335

5.5.3沸腾床反应器的操作与控制339

5.6主要设备340

5.6.1高压进料菜340

5.6.2反应进料加热炉342

5.6.3反应器344

5.6.4反应器底部循环菜346

5.6.5高压分离器350

5.6.6压缩机352

5.6.7重要的冷换设备358

5.6.8分馏塔加热炉360

5.6.9分馏塔361

参考文献363

第6章煤液化轻油的加氢改质365

6.1煤液化轻油加氢改质的化学反应367

6.1.1加氢脱杂原子反应367

6.1.2芳烃加氢饱和加氢裂化369

6.2加氢改质催化剂371

6.2.1加氢精制催化剂的作用376

6.2.2加氢改质催化剂的作用381

6.2.3催化剂的装填与预处理387

6.2.4催化剂的失活与再生389

6.3原料和产品392

6.3.1加氢改质装置的原料392

6.3.2加氢改质装置的产品393

6.3.3加氢改质装置的物料平衡及产品分布407

6.3.4加氢改质装置的元素平衡分析408

6.4加氢改质工艺过程和工艺流程410

6.4.1加氢改质工艺过程411

6.4.2加氢改质工艺流程413

6.5主要操作参数和操作技术415

6.5.1加氢改质过程的主要影响因素415

6.5.2加氢改质装置的开工、停工操作431

6.5.3加氢改质装置的重要操作与控制434

6.6主要设备438

6.6.1进料过滤器438

6.6.2高压进料菜440

6.6.3反应进料加热炉441

6.6.4反应器443

6.6.5高压分离器445

6.6.6高压换热器447

6.6.7高压空冷器449

6.6.8压缩机450

6.6.9分馏加热炉451

6.6.10分馏塔453

参考文献456

第7章煤炭直接液化的轻烃回收458

7.1轻烃回收的原理458

7.1.1吸收过程458

7.1.2解吸过程460

7.2原料和产品461

7.2.1轻烃回收装置的原料462

7.2.2轻烃回收装置的产品463

7.2.3轻烃回收装置物料平衡464

7.3工艺过程和工艺流程466

7.3.1吸收稳定的工艺过程466

7.3.2吸收稳定的工艺流程470

7.4主要操作参数和操作技术472

7.4.1主要操作参数472

7.4.2主要操作技术482

7.5主要设备489

7.5.1气体压缩机489

7.5.2吸收塔490

7.5.3解吸塔492

7.5.4稳定塔493

7.5.5液氨气化冷却器494

7.5.6重沸器496

参考文献498

第8章气体脱硫与液化气脱硫醇499

8.1醇胺法气体兑硫499

8.1.1典型的化学反应500

8.1.2臟溶剂500

8.1.3煤液化气体臟的原料和产品502

8.1.4煤液化气体臟工艺流程505

8.1.5气体臟的主要操作参数及操作技术508

8.1.6气体臟的重要设备516

8.2液化气脱硫醇516

8.2.1臟醇反应原理516

8.2.2催化剂和助剂517

8.2.3脱醇工艺517

8.2.4煤液化的液化气臟醇工艺流程521

8.2.5煤液化的液化气臟醇单元物料平衡523

8.2.6液化气脱硫醇的重要操作控制因素523

8.2.7液化气脱硫醇的主要设备525

参考文献526

第9章煤制氢与氢气系统优化528

9.1煤气化制氢528

9.1.1煤气化制氢工艺过程528

9.1.2神华煤炭液化示范工程煤制氢工艺流程544

9.1.3煤制氢原料、产品及物料平衡561

9.1.4煤制氢装置的重要操作及控制技术564

9.1.5煤制氢装置的主要设备571

9.2氢气回收587

9.2.1回收中压气中的氢气587

9.2.2回收干气中的氢气588

9.3煤炭直接液化示范项目用氢分析605

9.3.1氢气的生产607

9.3.2产品含氢及氢气消耗607

9.3.3煤液化示范工程氢气平衡及分析611

参考文献612

第10章煤液化产品的使用及应用前景614

10.1液化气的应用614

10.1.1丙烷脱氢工艺简介616

10.1.2煤液化液化气丙烷组分脱氢制丙烯分析624

10.2石脑油的应用625

10.2.1煤液化石脑油催化重整生产车用汽油626

10.2.2煤液化石脑油生产汽油和芳烃的方案研究631

10.3柴油的应用631

10.3.1柴油馏分的十六烷值与族组成的关系632

10.3.2柴油调和及添加剂调配研究635

10.3.3煤直接液化加氢改质柴油的发动机性能及排放试验655

10.4大比重喷气燃料的试生产及评价681

10.4.1煤基喷气燃料馏程分布681

10.4.2煤直接液化燃料试样的金属含量683

10.4.3煤基喷气燃料组成特性684

10.4.4煤基喷气燃料添加剂相容性685

10.4.5燃料组成与理化性能之间的相关性685

10.4.6煤直接液化喷气燃料的部分使用性能687

10.4.7煤直接液化喷气燃料的试生产688

10.5液化残渣的应用689

10.5.1煤液化残渣的组成、结构与性质690

10.5.2煤液化残渣的直接利用698

10.5.3煤液化残渣的溶剂萃取及萃取物应用710

参考文献723

第11章煤炭直接液化环境保护724

11.1工艺装置的环境保护724

11.1.1备煤装置724

11.1.2催化剂制备装置728

11.1.3煤液化装置730

11.1.4加氢稳定装置731

11.1.5加氢改质装置732

11.1.6煤制氢装置734

11.1.7空分装置735

11.1.8轻烃回收装置735

11.1.9含硫污水汽提装置736

11.1.10硫黄回收装置736

11.1.11气体脱硫装置737

11.1.12酚回收装置738

11.1.13油灰渣成型装置738

11.2燃煤锅炉及自备电站的环境保护739

11.2.1工艺流程简述739

11.2.2主要污染物及处理措施739

11.2.3环保监测结果741

11.2.4自备电站脱硫脱硝技术改造751

11.3酸性气处理与硫平衡758

11.3.1酸性气处理758

11.3.2煤炭直接液化项目硫平衡764

11.4污水处理767

11.4.1含硫污水的工艺处理767

11.4.2污水处理场处理779

11.4.3工业废水“零排放”实践794

11.5C02的排放、捕集与地质封存795

11.5.1煤炭直接液化示范工程C02排放分析795

11.5.2C02的捕集与地质封存799

参考文献805

《煤炭直接液化工艺与工程=Technology and Engineering of Direct Coal Liquefaction Process》主要论述了当今世界上唯一一套煤炭直接液化工业示范项目的基础研究、技术开发及工业实践成果，包括煤炭直接液化各工艺过程的化学反应、催化剂、原料和产品、工艺过程和工艺流程、主要操作参数和操作技术、主要设备及环境保护等内容。《煤炭直接液化工艺与工程=Technology and Engineering of Direct Coal Liquefaction Process》内容完整、实用性较强，反映了当代煤炭直接液化技术及工程化的最新成果。