本書從化工工藝角度出發(fā)，針對能源利用和轉(zhuǎn)化過程中所涉及的化工現(xiàn)象與化工過程展開，兼顧化石能源、新能源和可再生能源，具有一定的系統(tǒng)性和深度，且反映最新前沿技術，以適應我國蓬勃發(fā)展的能源化工領域?qū)θ瞬诺男枨�。全書�?0章，主要涉及煤化工、石油化工、天然氣化工、生物質(zhì)能、太陽能、電能和氫能的典型工藝和關鍵技術，并介紹了能源化工過程的污染和防治，重點介紹各種能源化工技術的方法、原理、工藝流程、主要設備等。
本書可作為高等院�；瘜W工程與工藝、能源化學工程、精細化工等專業(yè)的本科生和研究生教材，也可供從事能源、化工、環(huán)保、過程裝備等專業(yè)生產(chǎn)、設計、科研等技術人員及相關專業(yè)師生參考。
第1章緒論1
1.1能源的概念與分類1
1.2能源資源2
1.2.1化石能源2
1.2.2新型能源5
1.3能源利用的發(fā)展與趨勢8
1.3.1能源利用的發(fā)展階段8
1.3.2我國能源利用的發(fā)展趨勢9
1.4能源與化工9
1.5能源化工系統(tǒng)工程10
1.6煤化工范疇11
1.7石油和天然氣化工13
參考文獻18
第2章煤的熱解19
2.1煤熱解的基本原理19
2.1.1煤熱解過程中的宏觀變化19
2.1.2煤熱解過程中化學反應20
2.1.3煤熱解的機理及動力學分析21
2.2煤的高溫熱解/干餾23
2.2.1煤成焦的過程和特征24
2.2.2煉焦配煤和焦炭質(zhì)量28
2.2.3煉焦爐結(jié)構(gòu)和類型33
2.2.4煉焦技術發(fā)展37
2.3煤低溫熱解/干餾41
2.3.1低溫干餾的產(chǎn)物42
2.3.2低溫干餾產(chǎn)品的影響因素43
2.3.3典型低溫干餾爐型47
2.3.4固體熱載體干餾工藝52
2.4煉焦化學產(chǎn)品的回收與精制55
2.4.1煉焦化學產(chǎn)品55
2.4.2粗煤氣的分離57
2.4.3氨和吡啶的回收60
2.4.4粗苯回收68
2.4.5高溫焦油蒸餾75
參考文獻82
第3章煤的氣化83
3.1煤氣化過程與原理83
3.1.1氣化反應過程83
3.1.2氣化反應熱效應85
3.1.3氣化反應的化學平衡86
3.1.4氣化過程評價指標及影響因素94
3.1.5煤氣化反應動力學97
3.2煤氣化工藝類型及工業(yè)應用104
3.2.1煤氣化工藝類型104
3.2.2煤氣化工藝應用104
3.3煤氣化工藝的選擇129
3.3.1煤種適應性129
3.3.2合成氣的處理130
3.3.3原料消耗130
參考文獻131
第4章煤制燃料132
4.1煤炭液化132
4.2煤直接液化133
4.2.1煤直接液化技術發(fā)展133
4.2.2煤加氫液化過程中的反應133
4.2.3國外煤加氫液化工藝138
4.2.4中國神華煤液化工藝150
4.2.5煤油共煉工藝158
4.2.6煤加氫液化的影響因素160
4.3煤的間接液化163
4.3.1煤間接液化技術發(fā)展163
4.3.2費托合成原理165
4.3.3費托合成催化劑170
4.3.4費托合成反應器171
4.3.5費托合成工藝175
4.4煤制天然氣182
4.4.1煤氣甲烷化工藝183
4.4.2典型煤制天然氣工藝187
參考文獻190
第5章合成氣制有機化工產(chǎn)品191
5.1合成氣制甲醇191
5.1.1合成氣制甲醇基本原理192
5.1.2甲醇合成催化劑194
5.1.3甲醇合成工藝條件195
5.1.4甲醇合成工藝流程195
5.1.5甲醇合成反應器199
5.1.6甲醇精餾207
5.2合成氣經(jīng)甲醇制烯烴209
5.2.1甲醇制烯烴原理210
5.2.2幾種典型甲醇制烯烴技術212
5.2.3甲醇制烯烴主要影響因素223
5.3合成氣制芳烴225
5.3.1FMTA工藝227
5.3.2MTA工藝228
5.4合成氣制乙二醇228
5.4.1草酸酯加氫制乙二醇原理230
5.4.2草酸酯加氫制乙二醇工藝231
5.4.3兩種合成氣制乙二醇工藝231
5.5合成氣制乙醇233
5.5.1合成氣經(jīng)乙酸加氫制乙醇234
5.5.2合成氣經(jīng)乙酸甲酯加氫制乙醇234
5.6合成氣制二甲醚236
5.6.1甲醇脫水制二甲醚236
5.6.2合成氣一步法制二甲醚237
參考文獻238
第6章天然氣的凈化及轉(zhuǎn)化239
6.1天然氣凈化239
6.1.1天然氣脫硫239
6.1.2天然氣脫水242
6.2天然氣轉(zhuǎn)化制合成氣246
6.2.1天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法247
6.2.2天然氣CO2轉(zhuǎn)化法250
6.2.3天然氣部分氧化法250
6.2.4聯(lián)合轉(zhuǎn)化制合成氣250
6.3天然氣制乙炔251
6.3.1天然氣制乙炔的原理252
6.3.2天然氣乙炔的典型工藝252
6.4天然氣制燃料255
6.4.1天然氣制合成油概述255
6.4.2天然氣制合成油工藝 256
6.5其他天然氣轉(zhuǎn)化技術256
6.5.1天然氣等離子體技術257
6.5.2甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯257
6.5.3甲烷轉(zhuǎn)化制芳烴258
參考文獻258
第7章石油烯烴、芳烴的生產(chǎn)及轉(zhuǎn)化259
7.1烴類裂解259
7.1.1裂解過程化學反應259
7.1.2裂解反應的熱力學264
7.1.3裂解反應動力學266
7.1.4裂解原料及裂解產(chǎn)品268
7.1.5烴類裂解工藝273
7.1.6裂解產(chǎn)品分離277
7.2芳烴生產(chǎn)及轉(zhuǎn)化281
7.2.1石油芳烴生產(chǎn)281
7.2.2芳烴餾分的分離286
7.2.3芳烴轉(zhuǎn)化287
7.3烯烴系列產(chǎn)品299
7.3.1乙醇299
7.3.2乙醛300
7.3.3乙酸303
7.3.4丙酮306
7.3.5丙烯酸及其酯314
參考文獻317
第8章生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用318
8.1生物質(zhì)的特點和利用318
8.2生物質(zhì)的組成319
8.2.1木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的化學組成319
8.2.2生物質(zhì)的工業(yè)分析成分321
8.2.3生物質(zhì)的元素組成324
8.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術325
8.3.1物理轉(zhuǎn)化技術326
8.3.2化學轉(zhuǎn)化技術327
8.3.3生物化學轉(zhuǎn)化技術329
8.3.4生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術的比較330
8.4典型生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝331
8.4.1生物質(zhì)燃料乙醇331
8.4.2生物質(zhì)柴油333
8.4.3生物質(zhì)熱解340
8.4.4生物質(zhì)氣化353
參考文獻359
第9章太陽能、電能和氫能361
9.1太陽能361
9.1.1太陽能的特點和利用361
9.1.2太陽能-光電轉(zhuǎn)換利用362
9.1.3太陽能-光熱轉(zhuǎn)換利用368
9.2電能369
9.2.1電能的特點和利用369
9.2.2動力電池371
9.2.3大規(guī)模儲能電池體系373
9.2.4新型化學儲能體系377
9.3氫能379
9.3.1氫能的特點和利用379
9.3.2堿性燃料電池380
9.3.3質(zhì)子交換膜燃料電池381
9.3.4磷酸燃料電池382
9.3.5熔融碳酸鹽燃料電池382
9.3.6固體氧化物燃料電池382
參考文獻383
第10章能源化工過程的污染與防治384
10.1能源化工過程的環(huán)境污染問題384
10.1.1煤化工過程的環(huán)境污染問題384
10.1.2石油石化工業(yè)的環(huán)境污染問題386
10.2能源化工廢水的治理388
10.2.1廢水處理技術概述388
10.2.2廢水處理流程389
10.2.3煤化工過程含酚廢水的治理390
10.2.4石油石化工業(yè)含油廢水的治理393
10.3能源化工廢氣的治理395
10.3.1粉塵的治理395
10.3.2氣態(tài)污染物的治理397
10.3.3二氧化硫廢氣的治理399
10.3.4氮氧化物廢氣的治理403
10.4能源化工廢渣的治理及資源化405
10.4.1廢渣的處理技術405
10.4.2廢渣的最終處置技術406
10.4.3廢渣的資源化利用407
10.4.4污泥的處理及利用409
參考文獻411
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