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1煤化工项目设计1

1.1煤化工项目设计的范畴1

1.1.1煤焦化的设计1

1.1.2煤气化装置的设计2

1.1.3煤气净化的设计3

1.1.4合成化学品的设计3

1.1.5其他内容设计4

1.2煤化工项目的设计程序及内容5

1.2.1项目建议书5

1.2.2可行性研究报告7

1.2.3初步（基础工程）设计14

1.2.4总体设计23

1.2.5详细设计24

1.2.6各专业条件30

参考文献41

2煤化工项目与煤质的关系43

2.1评价煤质的主要指标43

2.1.1煤的工业分析43

2.1.2煤的元素分析47

2.1.3煤的发热量50

2.1.4煤中镜质组反射率51

2.1.5煤的透光率52

2.1.6煤的自由膨胀序数52

2.1.7煤的黏结指数52

2.1.8煤的胶质层指数53

2.1.9煤的奥亚膨胀度53

2.2中国煤的分类及各煤阶特性54

2.2.1中国煤炭分类54

2.2.2各煤阶煤的基本特性55

2.3煤化工项目相关的煤加工性质57

2.3.1煤的机械强度57

2.3.2煤的反应性58

2.3.3煤的热稳定性59

2.3.4煤的灰熔融温度60

2.3.5煤灰高温黏度特性60

2.3.6煤的铝甑低温干馏61

2.4煤质分析指标的不同基准61

2.4.1煤质分析指标基准的表示方法61

2.4.2煤质分析指标基准间的换算关系62

2.5煤的焦化项目对煤质的要求63

2.5.1煤质选择对于煤焦化过程的重要意义63

2.5.2常用炼焦用煤指标及对焦炭质量的影响64

2.5.3不同炼焦工艺对煤质的要求和典型煤种66

2.6煤的气化项目对煤质的要求69

2.6.1煤质选择对于煤气化过程的重要意义69

2.6.2常用气化用煤指标及对气化过程的影响69

2.6.3各类煤气化工艺对煤质的特殊要求及典型煤种71

2.7煤直接液化技术对煤质的要求76

2.7.1煤质特性对煤直接液化的影响76

2.7.2适宜煤直接液化的煤种78

参考文献79

3煤焦化设计81

3.1煤焦化产业概况81

3.1.1炼焦技术的进展81

3.1.2炼焦副产品加工技术进展82

3.1.3节能减排与环保84

3.2煤焦化工厂设计基础资料85

3.2.1煤焦化工厂设计涉及的主要工段85

3.2.2煤焦化工厂设计所需的基础资料86

3.3焦化厂设计的方案选择88

3.3.1炼焦配煤工艺方案的选择88

3.3.2原料煤的预处理工艺方案的选择89

3.3.3炼焦工艺方案的选择90

3.3.4熄焦工艺的选择95

3.3.5化产回收工艺的选择100

3.4煤焦化工厂设计的基本内容102

3.4.1煤焦化工厂的总图设计102

3.4.2焦炉设计的基本内容104

3.4.3化产回收设计的基本内容128

3.4.4焦化厂公用工程的设计165

3.4.5焦化厂消防安全设施环境保护的设计167

参考文献170

4煤气化装置的设计172

4.1煤气化技术简介172

4.1.1固定（移动）床煤气化技术173

4.1.2流化床煤气化技术177

4.1.3水煤浆气化技术180

4.1.4干粉煤气化技术184

4.2煤气化技术的选择188

4.2.1煤的性质对煤气化技术的影响188

4.2.2不同的产品与气化技术的选择189

4.2.3地域因素对于煤气化技术的选择影响189

4.3煤气化设计基本内容190

4.3.1设计基础条件190

4.3.2工艺计算190

4.4煤气化设计举例——水煤浆煤气化装置的设计介绍191

4.4.1煤气化反应过程描述191

4.4.2设计计算举例192

4.4.3文丘里洗涤器的设计计算197

4.5煤气化装置主要设备200

4.5.1气化炉200

4.5.2洗涤塔200

4.5.3煤浆泵200

4.5.4水煤浆气化装置布置注意事项200

4.5.5水煤浆管道安装注意事项202

4.6安全备忘录203

4.6.1纯氧的危险及防护203

4.6.2煤气的危险和防护203

4.6.3其他危险及防范203

参考文献204

5煤气净化技术206

5.1脱硫工艺206

5.1.1湿法脱硫207

5.1.2干法脱硫211

5.2脱碳方法介绍213

5.2.1甲基二乙醇胺法（MDEA）213

5.2.2聚乙二醇二甲醚法（国内称NHD法）214

5.2.3低温甲醇洗法（Rectisol）219

5.3合成气的精制223

5.3.1甲烷化法223

5.3.2甲醇化法224

5.3.3液氮洗法224

5.3.4变压吸附法224

5.4净化方法的选择225

5.4.1脱硫方法选择225

5.4.2脱碳方法选择226

5.4.3低温甲醇洗法与NHD法的比较226

5.5设计基本内容230

5.5.1确定设计基础230

5.5.2物料衡算的分类及步骤231

5.5.3能量衡算的方法及步骤232

5.6低温甲醇洗设计举例233

5.6.1工艺设计233

5.6.2设备选择235

5.6.3装置布置235

5.6.4管道设计237

5.6.5注意事项238

5.7栲胶脱硫设计举例240

5.7.1工艺设计240

5.7.2工艺计算243

5.7.3主要设备选择249

5.7.4装置布置249

5.8环保、消防、安全设计249

5.8.1环保249

5.8.2消防250

5.8.3安全251

参考文献251

6煤制化学品的设计253

6.1煤制化学品概述253

6.2甲醇生产技术254

6.2.1甲醇合成技术的应用255

6.2.2甲醇合成工艺的确定260

6.2.3工艺设计260

6.2.4甲醇合成的工艺计算264

6.2.5甲醇合成反应器工艺设计280

6.2.6甲醇合成装置的整体布置原则282

6.2.7甲醇生产安全备忘录283

6.3二甲醚合成技术285

6.3.1二甲醚合成技术综述285

6.3.2二甲醚合成工艺设计说明288

6.3.3原材料、动力消耗定额291

6.3.4三废排放量291

6.3.5二甲醚合成工艺物料及热量平衡计算291

6.3.6主要设备选型及选材300

6.3.7二甲醚生产安全备忘录301

6.3.8设备布置302

6.3.9二甲醚合成工艺的改进设想及反应热的利用302

6.4煤制其他化学品的技术简介304

6.4.1煤的液化304

6.4.2甲醇制烯烃技术311

6.4.3甲醇制汽油技术315

6.4.4煤制天然气技术316

参考文献319

7煤化工过程的节能减排321

7.1中国能源及节能减排现状321

7.1.1能源生产、消费及结构分析321

7.1.2“十一五”节能减排落实情况及“十二五”节能减排规划322

7.2国家关于节能减排的政策导向及相关法规323

7.2.1《促进产业结构调整暂行规定》（国发【2005】40号）323

7.2.2《产业结构调整指导目录》（发展改革委令【2011】第9号，2011年本）323

7.2.3《国家重点节能技术推广目录》（发改委令【2010）第33号，第三批）323

7.2.4《中国节能技术政策大纲》（【2006】版）324

7.2.5《“十二五”节能减排综合性工作方案》（国发【2011】26号）324

7.2.6《中华人民共和国节约能源法》（【2007】修订版）324

7.2.7《节能减排统计监测及考核实施方案和办法》（国发【2007】36号）324

7.2.8《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》（【2010】版）325

7.2.9《节能技术改造财政奖励资金管理办法》（财建【2011】367号）325

7.2.10《化工企业能源审计规范》、《石化企业能源审计规范》325

7.3煤化工能耗现状及能源转化效率分析325

7.3.1合成氨、炼焦与焦化、电石行业能耗现状及节能减排潜力分析325

7.3.2现代煤化工不同工艺技术能量转化率分析327

7.4煤化工产业CO2减排及治理329

7.4.1中国的CO2减排任重而道远329

7.4.2各种煤化工工艺CO2排放比较330

7.4.3 CO2减排及治理333

7.5焦化及氮肥（甲醇）行业节能减排技术及应用334

7.5.1焦化行业334

7.5.2氮肥（甲醇）行业338

7.6煤化工设计工作与节能减排343

7.6.1做好《可行性研究报告》“节能减排篇（章）”的编制343

7.6.2设计工作中应同时考虑单项技术能耗最低，整体系统能量最优344

7.6.3设计工作应从总体、全局出发，综合考虑各种节能措施344

7.6.4针对“单个企业”、“化工园区”的各自特点，做好相应的节能减排设计344

7.7煤化工废水“零排放”技术进展及工程应用345

7.7.1焦化行业废水零排放345

7.7.2氮肥行业废（污）水零排放351

7.7.3现代煤化工与废水零排放357

参考文献362

附录364

1二氧化碳、水蒸气的辐射传热系数364

2蓄热室传热系数计算图366