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1 绪论1

1.1　20世纪煤化学进展回顾2

1.1.1　20世纪煤利用研究的重大贡献3

1.1.2　20世纪煤利用研究的兴衰4

1.2　煤炭在社会发展过程中的地位和作用6

1.2.1　煤炭在一次能源中的地位6

1.2.2　能源效率和洁净煤技术11

1.2.3　煤化工的发展机遇18

1.2.4　煤基多联产22

2 中国煤炭资源的特点、分级及13个大型煤炭基地27

2.1　煤的生成：成煤作用及煤的系列27

2.2 中国煤炭资源分类和分级30

2.2.1　煤炭资源储量的分类30

2.2.2　煤炭资源储量的分级32

2.2.3 “固体矿产资源／储量分类”国家标准（GB/T 17766—1999）34

2.3　中国煤炭资源储量和特点36

2.3.1 储量36

2.3.2　资源分布特征37

2.4　13个大型煤炭基地42

2.4.1 神东基地42

2.4.2　晋北基地51

2.4.3　晋东基地53

2.4.4　蒙东（东北）基地55

2.4.5　云贵基地59

2.4.6　河南基地60

2.4.7　鲁西（充州）基地63

2.4.8　晋中基地64

2.4.9　两淮基地66

2.4.10　黄陇（华亭）基地68

2.4.11　冀中基地69

2.4.12　宁东基地71

2.4.13　陕北基地72

3　煤的岩相组成与特性及其分类75

3.1　煤显微组分及其分类75

3.1.1　煤岩宏观组成75

3.1.2　煤岩显微组分76

3.1.3　显微煤岩类型82

3.1.4　显微组分的成因82

3.2　镜质组平均反射率84

3.2.1 镜质组反射率：表征煤阶的分类指标84

3.2.2　最大反射率、随机反射率和最小反射率86

3.3　反射率分布图87

3.3.1 用反射率分布图来判别混煤88

3.3.2　评价煤岩分离组分的纯度89

3.3.3　反射率分布图的特征划分90

3.4.1 中国煤岩组成的分布特征92

3.4　中国煤岩相组成特点92

3.4.2　不同成煤时代煤显微组分的性质差异96

3.4.3　还原程度及其应用98

3.4.4　显微组分性质101

3.4.5　近代分析技术测试显微组分性质101

3.5　煤岩参数对加工工艺的影响及“煤岩相化学”116

3.5.1 煤岩参数对加工工艺过程的影响116

3.5.2　煤岩学在煤化学中的应用及“煤岩相化学”116

4　煤炭的组成、性质及检测119

4.1 煤的化学组成与性质119

4.1.1 煤质分析中的基准与符号119

4.1.2　元素分析：碳和氢124

4.1.3　元素分析：氧和氮128

4.1.4 元素分析：硫130

4.1.5　水分132

4.1.6　灰分136

4.1.7　挥发分和固定碳139

4.1.8　发热量144

4.2　煤中矿物质与有害元素151

4.2.1 矿物质来源与赋存形态151

4.2.2　煤中矿物质测定与灰分154

4.2.3　矿物质的分析方法155

4.2.4　煤灰的化学组成156

4.2.5　煤中微量元素与有害元素158

4.2.6 煤中伴生元素：锗、镓、铀、钒及其他160

4.3　煤的孔结构162

4.3.1　煤中孔的分类与形态162

4.3.2　煤中孔的孔径及其分布165

4.3.3 煤多孔性的应用170

4.4　煤的物理性质与工艺性质174

4.4.1 密度、视密度和散密度174

4.4.2　煤的抗碎强度和显微硬度180

4.4.3　煤的成型性184

4.4.4　煤的可选性188

4.4.5　煤的可磨性191

4.4.6　煤的磨损性196

4.4.7　煤的燃点与氧化自燃199

4.4.8　煤受热后的塑性201

4.4.9　黏结性210

4.4.10　结焦性219

4.4.11　煤灰熔融性和灰黏度223

4.4.12　煤灰玷污性230

4.4.13　煤对二氧化碳的化学反应性231

4.4.14　煤的热稳定性233

4.4.15　煤的结渣性235

4.4.16　煤液透光率237

5.1　分类研究的历史沿革239

5　煤炭分类239

5.2　中国煤炭分类的完整体系244

5.3 中国煤炭分类245

5.3.1 烟煤分类246

5.3.2　无烟煤分类259

5.3.3　褐煤分类259

5.3.4　分类效果与特点260

5.3.5　各类煤的性质262

5.4　中国煤炭编码系统265

5.4.1　编码参数和方法267

5.4.2　编码系统的积极作用及与国外编码系统的比较271

5.5　中国煤层煤分类272

5.5.1 煤阶273

5.5.2　组成279

5.5.4　煤层煤分类的称谓与命名表述281

5.5.3 品位281

5.6 中国煤分类体系的工程意义282

5.6.1　炼焦用煤评价方法283

5.6.2　煤炭利用指南286

5.7　国际煤炭分类289

5.7.1 国际硬煤分类289

5.7.2　国际褐煤分类291

5.7.3　国际中、高煤阶煤编码系统292

5.8　主要产煤国家的煤炭分类295

5.8.1　美国煤炭分类295

5.8.2　澳大利亚煤炭分类与编码系统296

5.8.3　前苏联煤炭分类298

5.8.4　英国煤炭分类300

5.8.5　波兰煤炭分类302

5.8.6　德国煤炭分类303

5.8.7　法国、荷兰和意大利煤炭分类304

5.9　最新国际煤分类标准（ISO 11760∶2005）305

5.9.1　煤阶307

5.9.2　组成311

5.9.3　灰分产率311

5.9.4　称谓与命名表述312

5.9.5　分析误差313

6　煤分类学在燃烧工程中的应用314

6.1　煤燃烧的基本原理315

6.1.1　煤的燃烧过程315

6.1.2　煤燃烧的动力工况316

6.1.3　煤的燃烧机理318

6.1.4　煤的燃烧方式与环境保护318

6.1.5　煤质特征对燃烧工况的关系320

6.2　煤阶的影响322

6.3.1 发热量324

6.3　化学组成和性质324

6.3.2　挥发分328

6.3.3　灰分与矿物质334

6.3.4 水分345

6.3.5　硫346

6.3.6 氮350

6.3.7　氯与氟355

6.4　物理机械性能357

6.4.1　黏结性和膨胀性357

6.4.2　可磨性358

6.5　煤岩相组成及其性质360

6.6　评定燃烧特性的有潜力的分析技术363

6.6.1　差示热重分析363

6.6.2　热解质谱365

6.6.3　滴管炉试验及其他366

7.1 概述368

7　气化工艺与煤质368

7.2　气化工艺分类370

7.3　气化工艺特点与煤质372

7.3.1　移动床气化372

7.3.2　流化床气化384

7.3.3　气流床气化393

7.3.4　熔融床气化407

7.4　影响煤成浆性的煤质因素409

7.4.1　煤的成浆性及其分类409

7.4.2　煤阶410

7.4.3 矿物质（灰分）412

7.4.4　粒度分布和粒度级配414

7.4.5　添加剂与煤质及其他419

7.5　煤炭地下气化421

7.5.1 国内外地下气化发展状况422

7.5.2　问题与对策426

8　煤分类学在焦化工程中的应用428

8.1　煤阶的影响430

8.2　化学组成和性质436

8.2.1　碳和氢及其原子比436

8.2.2　氧437

8.2.3　硫440

8.2.4 氯和磷440

8.2.5　挥发分441

8.2.6　水分442

8.2.7　无机组分442

8.3　物理性质与工艺性质445

8.3.1　吉泽勒最大流动度447

8.3.2　胶质层最大厚度452

8.3.3　黏结指数454

8.3.4　坩埚膨胀序数455

8.3.5　奥阿膨胀度457

8.4　煤岩相组成和性质460

8.4.1　活性组分与惰性组分461

8.4.2 显微组分受热后的变化特征462

8.4.3　活性组分与惰性组分的最佳比例464

8.4.4　焦炭的显微结构465

8.5　评定煤结焦性能的有潜力的分析技术467

8.5.1 核磁共振NMR467

8.5.2　傅立叶红外光谱FTIR470

8.6　烟煤黏结现象的化学解释471

8.7　炼焦技术的未来和当前面临的问题473

9　液化工艺与煤质477

9.1　概述477

9.1.1　煤的直接液化477

9.1.2　煤的间接液化486

9.1.3　煤炼油和煤提油492

9.2　煤液化与化学制品502

9.2.1　煤间接液化与煤化工502

9.2.2 煤直接液化与煤化工505

9.3　直接液化工艺对煤质的要求510

9.3.1　煤阶的影响511

9.3.2　煤的化学组成和性质：碳和氢518

9.3.3　氧和氮519

9.3.4　硫521

9.3.5　挥发分521

9.3.6　水分522

9.3.7　无机组分522

9.4　岩相组成和性质524

9.5　具有潜力的分析技术527

9.5.1　差示扫描热量计527

9.5.2　热解质谱528

9.5.3　核磁共振530

9.5.4　傅立叶红外光谱531

9.5.5　热重分析534

10　煤和煤利用过程中的有害物质及其防治536

10.1 概述536

10.2 煤中有害元素的分布、迁移及防治540

10.2.1　煤中微量元素及其分布540

10.2.2　煤中有害元素的迁移与富集566

10.2.3　煤中有害物质的防治570

10.3　煤利用过程中的致癌化合物573

10.3.1 多环芳烃化合物的形成573

10.3.2　致癌化合物的活性及其分子结构575

10.3.3　致癌作用与实例580

10.4.1 中国不同含硫量煤的分布582

10.4　煤中硫和SO2排放及其防治582

10.4.2　高硫煤的赋存、生产与消费585

10.4.3　SO2的减排措施及其经济性590

10.4.4　脱除煤中有机硫的方法605

10.5　排放CO2的封存及利用606

10.5.1 CO2封存607

10.5.2　CO2利用611

附录1 烟煤分类用煤（洗煤）性质及其炼焦所得焦炭结果615

附录2　烟煤分类煤样（大样的浮煤）的分析结果627

附录3　烟煤分类煤样（小样）的分析结果635

附录4　无烟煤分类煤样的分析结果646

附录5a　褐煤分类煤样的分析结果656

附录5b　褐煤分类煤样煤质特征综合表659

附录6 国际标准 ISO 15585硬煤-黏结指数测定方法　2006-01-15　第一版661

主要参考文献673

第一版后记674