《现代煤炭转化与煤化工新技术新工艺实用全书》.pdf

现代煤炭转化与煤化工 新技术新工艺实用全书 主　编　廖汉湘 安徽文化音像出版社 前　　言 煤炭作为重要的能源和化工原料，随着人类物质文明的发展，日益重 要。尤其对于有非常丰富煤炭资源的中国，更好地开发和利用煤炭资源，有 着重要的战略意义。目前，我国的煤炭转化与煤化工事业进入一个新的发展 时期，特别是在煤炭产地，一批新的煤化工项目开始起步，老企业正以现代 新技术改造传统落后的生产装置，以油为原料的大、中型合成氨厂开始进行 煤代油的技术改造。正是在此情况下，我们组织煤炭转化及煤化工领域的专 家、学者和实际工作者共同努力，精心编撰了本书。 本书共分10 篇，对煤炭洗选、加工、燃烧、焦化、气化、直接液化、 间接液化、转化后的产品及其利用技术、方法、工艺流程、工艺条件、主要 设备等做了详细介绍，并全面反映了20 世纪国际煤化工的现代技术水平： 如气化技术中流化床水煤浆加压气化、粉煤加压气化、流化床的灰熔聚炉气 化技术、煤的地下气化技术；焦化中焦油煤化工产品的分离与提取技术；煤 的直接与间接液化技术等，技术先进，方法全面。除此之外，本书还对煤的 综合利用技术，如燃煤气化联合循环发电、燃料电池、碳素材、由合成气制 取氨、甲醇、二甲醚、低碳醇和羟基合成多种化工产品等均作了详细介绍。 在本书的编写过程中，参考了国内外已有的相关文献，并得到了许多方 面的关心和支持，同时也受益于学术同仁提出的很多中肯的意见，我们在此 一并表示诚挚的谢意。 需要说明的是，本书虽经多方面努力，但由于编者水平有限，缺点和错 误在所难免，敬请本领域内的专家和广大读者批评指正，以便再版时修订完 善。 编　者 2004 年5 月 第一篇 现代煤炭 转化与煤化工总论 第一篇　现代煤炭转化与煤化工总论 第一章　煤的组成和性质 第一节　成煤作用 煤是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转变而成的。从植物死 亡、堆积到转变为煤经过了一系列的演化过程，这个过程称为成煤作用。成煤作用大致 可分为两个阶段。第一阶段是植物在泥炭沼泽中不断繁衍，其遗体在微生物参加下不断 分解、化合、聚集的过程。在这个过程中起主导作用的是生物地球化学作用，在这个作 用下低等生物形成腐泥，高等植物形成泥炭。因此可称为腐泥化阶段或泥炭化阶段。当 泥炭和腐泥由于地壳下沉等原因被上覆沉积物掩埋时，就转入第二阶段———煤化作用阶 段，即泥炭、腐泥在以温度和压力起主导作用下转变为煤的过程。这个阶段包括成岩作 用和变质作用，起主导作用的是物理化学作用。泥炭先变成褐煤（成岩阶段），再由褐 煤变成烟煤（变质阶段）。 一、成煤原始物质 成煤原始物质主要是植物，植物界可分为低等植物和高等植物两大类。属于低等植 物的有菌类和藻类；属于高等植物的有苔藓 植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。 植物的有机组分主要由以下四种有机化合物组成：碳水化合物———包括纤维素、半纤维 素和果胶等，木质素，蛋白质和脂类化合物———包括脂肪、蜡质和树脂、胶质、木栓 质、孢粉质等，各类植物的有机组成不同，同一种植物各部分的有机组成也不一样，见 表1－1。 成煤原始物质是影响煤质的重要因素之一。原始物质组成不同的煤性质也会不一 样，如成煤植物主要是植物的根、茎等木质纤维组织，则煤的氢含量就比较低；如果是 由含脂类化合物多的角质膜、木栓层、树脂、孢粉所形成的煤，则其氢含量高见表1－ 2；若由藻类形成的煤其氢含量就更高。 根据成煤植物、成因、化学性质和岩石组成的不同，可划分出以高等植物为主形成 的腐植煤和以低等植物为主形成的腐泥煤。自然界腐泥煤很少见，而工业开采的绝大多 数是腐植煤，因此以下研究的均指腐植煤。 —3 — 第一篇　现代