1煤化工项目设计

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

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

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

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

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

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

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 3CO2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

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

附录1二氧化碳、水蒸气的辐射传热系数363

附录2蓄热室传热系数计算图365

附图

附图1焦化厂总平面布置图

附图2TJL5550D型捣固焦炉平面布置图

附图3装煤除尘站流程示意图

附图4低温甲醇洗工艺流程简图

附图5低温甲醇洗设备布置图

附图6栲胶脱硫主要工艺流程图

附图7工艺流程图

附图8设备布置图示例