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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 原料煤及其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 原料煤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 70

3.2 “863”催化剂制备化学 72

3.2.1 α-FeOOH 72

3.2.2 γ-FeOOH 73

3.2.3 δ-FeOOH 75

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 80

3.5 主要操作参数和控制 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 90

3.6.4 滤饼仓耙料器 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 操作参数和主要操作技术 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 减压蒸馏塔进料加热炉 230

4.6.7 煤浆混合罐底泵 230

4.6.8 高压油煤浆进料泵 232

4.6.9 反应器循环泵 233

4.6.10 减压蒸馏塔塔底泵 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5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

5.2.1 Ni-Mo类加氢催化剂 249

5.2.2 预硫化Ni-Mo类催化剂 258

5.2.3 Ni-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 主要操作参数和操作技术 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 高压进料泵 340

5.6.2 反应进料加热炉 342

5.6.3 反应器 344

5.6.4 反应器底部循环泵 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 高压进料泵 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 醇胺法气体脱硫 499

8.1.1 典型的化学反应 500

8.1.2 脱硫溶剂 500

8.1.3 煤液化气体脱硫的原料和产品 502

8.1.4 煤液化气体脱硫工艺流程 505

8.1.5 气体脱硫的主要操作参数及操作技术 508

8.1.6 气体脱硫的重要设备 516

8.2 液化气脱硫醇 516

8.2.1 脱硫醇反应原理 516

8.2.2 催化剂和助剂 517

8.2.3 脱硫醇工艺 517

8.2.4 煤液化的液化气脱硫醇工艺流程 521

8.2.5 煤液化的液化气脱硫醇单元物料平衡 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

11.5 CO2的排放、捕集与地质封存 795

11.5.1 煤炭直接液化示范工程CO2排放分析 795

11.5.2 CO2的捕集与地质封存 799

参考文献 805