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概述1

第一章 固体块状燃料气化制取合成氨原料气12

第一节 气化固体燃料时煤气发生炉内燃料层的分区13

第二节 固体燃料气化的反应机理15

(一)气化过程的主要化学反应方程式15

(二)气化过程的反应机理16

第三节 气化反应的化学平衡21

(一)二氧化碳还原反应24

(二)均相水煤气反应27

(三)甲烷生成反应28

第四节 气化过程的反应动力学30

(一)气化反应的过程30

(二)氧与碳的反应速度32

(三)二氧化碳与碳的反应速度34

(四)蒸汽与碳的反应速度37

(五)压力对反应速度的影响38

第五节 各种理想气体的制备38

(一)理想空气煤气39

(二)理想水煤气42

(三)理想半水煤气(空气煤气和水煤气的混合气)44

(四)理想氧-蒸汽煤气46

参考文献48

第二章 固定层气化固体燃料的工业方法49

第一节 固定层气化对燃料的要求49

(一)燃料的化学性质49

(二)燃料的物理性质53

第二节 制取发生炉煤气的工业方法55

(一)制取发生炉煤气的气化过程56

(二)制取发生炉煤气的工艺条件选择58

(三)制取发生炉煤气的生产操作指标62

第三节 制取水煤气及半水煤气的工业方法62

(一)间歇法制水煤气62

(二)间歇法制半水煤气74

(三)采用无烟煤和焦炭为原料时操作条件的比较75

第四节 固定层气化过程中的热损失及回收77

第五节 固定层煤气发生炉及造气的工艺流程79

(一)煤气发生炉79

(二)间歇法制取水煤气和半水煤气的工艺流程89

(三)煤气发生炉制取半水煤气的物料和热量衡算90

第六节 煤球在固定层煤气发生炉中的气化108

(一)煤球的质量及其气化特性109

(二)煤球的气化指标114

第七节 其他气化方法115

(一)在间歇式固定层煤气炉中以氧(或富氧空气)-蒸汽混合物连续制取水煤气或半水煤气115

(二)以氧(或富氧空气)-蒸汽混合物为气化剂的加压连续气化法118

参考文献127

(一)气化过程的一般原理128

第一节 沸腾床气化128

第三章 沸腾床及气流床气化固体燃料128

(二)对燃料的要求及反应条件分析135

(三)工艺流程及气化工艺指标141

第二节 气流床气化144

(一)科柏斯-托切克气化法145

(二)其他气化方法156

参考文献163

第一节 蒸汽转化法的理论基础164

(一) 蒸汽转化的化学反应164

第四章 气态烃及轻油转化制取合成氨原料气的理论基础164

(二) (二)蒸汽转化反应的化学平衡167

(三)甲烷蒸汽转化反应动力学176

(四)轻油蒸汽转化的反应动力学188

(五)影响蒸汽转化反应的几个主要因素192

第二节 催化部分氧化法的理论基础197

(一)甲烷的部分氧化反应及反应平衡197

(二)甲烷催化部分氧化的反应机理203

(三)影响催化部分氧化反应的几个主要因素208

(四)蒸汽转化过程中二段炉内的反应212

第三节 间歇催化转化法的理论基础215

(一)甲烷间歇催化转化的化学反应216

(二)甲烷间歇催化转化的反应平衡219

(三)甲烷间歇催化转化的反应热223

(四)甲烷间歇催化转化的反应机理223

(五)主要工艺参数对转化过程的影响223

第四节 转化过程中炭黑的生成224

(一)炭黑生成的反应及最小水碳比224

(二)炭黑生成的反应机理230

(三)转化反应管内积碳反应速度及其沿反应管长度变化的特点234

第五节 转化催化剂238

(四)防止生成炭黑的必要条件238

(一)催化剂的制备240

(二)催化剂的氧化与还原250

(三)催化剂的中毒254

参考文献260

第五章 气态烃及轻油转化制合成氨原料气的工业生产方法264

第一节 气态烃及轻油的物理化学性质264

(一)气态烃的物理化学性质及组成264

(二)轻油的物理化学性质及组成268

(二)工艺流程269

第二节 气态烃及轻油蒸汽转化制合成氨原料气269

(一)蒸汽转化法的发展与应用269

(三)主要设备及其构筑材料275

(四)消耗定额315

(五)物料衡算和热量衡算315

第三节 气态烃部分氧化法制取合成氨原料气324

(一)常压催化部分氧化法324

(二)加压催化部分氧化法329

(三)加压高温非催化部分氧化法331

(四)物料衡算和热量衡算实例332

第四节 气态烃及轻油间歇催化转化制取合成氨原料气334

(一)气态烃间歇催化转化法334

(三) 轻油间歇催化转化法341

(四) 第五节 综合法制取合成氨原料气345

第六节 各种生产方法的评述346

参考文献348

第六章 液态烃制取合成氨原料气349

第一节 重油部分氧化法制合成氨原料气的基本原理349

(一)重油部分氧化法的反应原理350

(二)重油部分氧化法制合成氨原料气的工艺条件分析355

第二节 液态烃热裂解法制气的基本原理374

(一)烃的热稳定性——裂解反应热力学分析375

(二)液态烃热裂解反应机理377

(三)影响热裂解反应的因素380

参考文献381

第七章 液态烃制取合成氨原料气的工业生产方法382

第一节 重油的物理化学性质383

(一)重油的来源、品种及其组成383

(二)重油的物理性质385

第二节 重油部分氧化法的工艺流程389

(一)急冷流程390

(二)废热锅炉流程394

(三)其他重油气化方法396

(四)重油部分氧化法的工艺计算398

第三节 重油部分氧化法的主要设备及其构筑材料407

(一)喷嘴408

(二)气化炉418

(三)急冷室422

(四)废热锅炉424

第四节 重油气化过程中生成炭黑的处理方法431

(一)用轻油萃取处理炭黑污水433

(二)用原料油萃取处理炭黑污水436

(三)用原料油直接洗涤脱除气体中炭黑440

第五节 液态烃裂解法制取合成氨原料气的工艺流程444

(一)重油非催化裂解法445

(二)重油催化裂解法448

参考文献450

第八章 深冷技术在合成氨工业生产中的应用452

(一)获得低温的方法453

第一节 气体液化的基本原理453

(二)深度冷冻循环459

第二节 空气分离480

(一)空气分离的理论基础480

(二)空气的净化495

(三)空气分离装置的工艺流程500

(四)空气分离装置的主要设备508

(五)提取稀有气体530

第三节 焦炉气、水煤气的分离539

(一)焦炉气、水煤气分离的理论基础540

(二)焦炉气的净化553

(三)焦炉气、水煤气分离装置的工艺流程556

第四节 天然气蒸汽转化-深冷净化法制取合成氨原料气568

(一)深冷净化法568

(二)深冷净化装置570

第五节 合成氨尾气中氩和氢的提取572

(一)合成氨尾气的组成573

(二)合成氨尾气的净化573

(三)合成氨尾气的深冷分离574

参考文献580