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第1章 煤的基本性质1

煤炭的地质起源1

煤的分析和分类2

煤炭分级4

煤灰的热特性5

煤炭作为一种多孔材料9

煤的自燃10

煤的储量、资源量和生产量11

第2章 煤炭的非气化应用17

家庭取暖、炊事应用／工业应用17

煤燃烧污染物17

粉煤燃烧19

超临界粉煤燃烧20

粉煤燃烧工厂的碳捕集21

富氧燃烧24

SARGAS工艺27

煤制液体燃料28

第3章 气化的基础知识35

气化目的35

脱挥发分36

与氧气的反应38

煤焦的反应38

其他气相反应39

成渣39

煤、氧气和水的进料均衡39

空气气化与氧气气化之比较41

通过平衡计算预测合成气组分41

反应速率46

流态化区域64

计算流体力学模型67

小结68

第4章 气化炉73

概述73

移动床气化炉：Lurgi气化炉73

BGL气化炉75

流化床气化炉：Winkler气化炉77

高温Winkler气化炉79

U-Gas气化炉79

Foster-Wheeler部分气化炉79

KBR输运床气化炉80

气流床气化炉：GE气化炉83

ConocoPhillips E-Gas气化炉88

Shell气化炉90

Siemens气化炉91

三菱重工（MHI）气化炉92

普惠Rocketdyne（PWR）气化炉93

非传统气化炉：Alter NRG等离子气化系统96

第5章 地下煤气化101

地下气化的概念101

地下气化的目的102

注入井和生产井之间的连接102

工艺控制和模拟103

水污染107

地下煤气化——可回收煤炭108

GasTech工艺和经济性分析108

第6章 硫的回收113

煤的燃烧113

合成气中含硫组分114

COS水解114

水激冷／水凝结115

酸性气体脱除工艺116

物理溶剂：Rectisol工艺117

物理溶剂：Selexol工艺122

化学溶剂：有机胺溶液124

化学溶剂：Benfield工艺126

化学溶剂：氨溶液127

固体脱硫剂128

元素硫：Claus工艺130

Shell Claus废气处理（SCOT）工艺131

硫酸和磷酸132

CO2和H2S的联合封存134

第7章 氢的生产和整体煤气化联合循环（IGCC）137

提高H2含量的需求137

在催化温度范围内水气变换138

合成氨用氢139

铁基高温变换催化剂140

低温变换催化剂142

酸性气体变换142

蒸汽-铁工艺143

合成氨用氢：残留杂质脱除145

脱水146

质子交换膜燃料电池用氢146

石油精炼用氢148

联合循环发电：NGCC和IGCC149

天然气联合循环（NGCC）151

整体煤气化联合循环（IGCC）152

IGCC与富氧燃烧结合154

甲醇、替代天然气和费托（Fischer-Tropsch）合成155

第8章 氢的吸附和储存157

引言157

氢的物理吸附158

氢的化学吸附210

纯的和被还原的微孔和介孔氧化钛中储氢230

第9章 脱汞247

引言248

煤燃烧中的汞物种250

脱汞技术小结252

影响汞吸附的烟气组分282

小结288

第10章 CO2吸附293

引言293

基于吸附的CO2分离工艺296

固体吸附剂的CO2捕集性能301

CO2捕集的发展战略333

第11章 氨及其衍生物341

历史背景341

合成氨的原料342

合成氨的平衡和流程342

合成氨催化剂344

合成氨动力学345

氨作为氮肥347

氨作为一种运输燃料348

尿素348

硝酸和硝酸铵349

氮肥的未来350

第12章 甲醇及其衍生物353

反应化学和催化剂353

甲醇合成的平衡354

甲醇合成流程356

甲醇合成动力学357

甲醇作为一种运输燃料359

二甲醚359

二甲醚的两步合成360

二甲醚的一步合成361

二甲醚制烃：ExxonMobil MTG（甲醇制汽油）工艺365

甲醇制烃：UOP/HYDRO MTO（甲醇制烯烃）工艺368

甲醇和二甲醚制烃：未来展望370

第13章 替代天然气和费托合成373

综述373

替代天然气（SNG）373

SNG工艺375

煤气化和天然气之间的竞争377

SNG作为一种煤炭能源的载体378

SNG与合成液体碳氢燃料之比较378

费托合成的历史379

费脱合成化学379

费托合成反应器设计381

精炼费托液体385

费托合成经济性389

索引&蔡宁生译393