Химические вещества из угля

Автор(ы):Под ред. Калечица И. В.
05.07.2010
Год изд.:1980
Описание: В книге, созданной ведущими учеными ФРГ, рассмотрены приобретающие в настоящее время все большее значение процессы получения синтетических топлив (жидких и газообразных) и других ценных веществ путем химической переработки угля. Описаны коксование и полукоксование углей, их гидрогенизация и газификация. Подробно охарактеризованы химические основы этих процессов, влияние свойств исходных углей и технологических параметров на выход и качество получаемых продуктов, катализаторы, аппаратура и технология. Отдельные главы посвящены производству синтез-газа и его переработке в углеводороды по методу Фишера — Тропша, в метанол, высшие спирты и высокомолекулярные парафины (полиметилены). Описаны получение и свойства заменителей природного газа. Книга дополнена главой, рассказывающей об успехах отечественных исследователей в описанных процессах переработки углей. Книга предназначена для инженерных и научных работников, занимающихся производством топлив и химической переработкой углей, а также аспирантов и студентов-дипломников, специализирующихся в области химической переработки горючих ископаемых.
Оглавление:
Химические вещества из угля — обложка книги.
Предисловие редактора русского издания [11]
Предисловие редактора немецкого издания [14]
Глава 1. Введение (Ф. Шнур, Г. Коллинг) [16]
  1.1. Положение с сырьем для производства химических веществ [16]
  1.2. Уголь как сложная смесь химических соединений [18]
  1.3. Состояние технологии переработки угля [20]
  1.4. Перспективы углехимии [23]
Глава 2. Полукоксование и коксование (Е. Аланд, Г. Насхан, В. Петере, В. Вескамп) [27]
  2.1. Введение [27]
  2.2. Основы технологии [28]
  2.3. Выход и свойства продуктов полукоксования и коксования [32]
    2.3.1. Влияние скорости нагревания [32]
    2.3.2. Влияние температуры [36]
    2.3.3. Влияние типа угля [41]
  2.4. Способы полукоксования и коксования каменных углей [46]
    2.4.1. Коксование каменного угля в горизонтальных камерных печах [48]
      2.4.1.1. Угли для коксования [48]
      2.4.1.2. Процессы при коксовании [49]
      2.4.1.3. Технология коксования [52]
    2.4.2. Формованный кокс [71]
Глава 3. Ацетилен из карбида кальция (Г. Штраус) [76]
  3.1. Введение [76]
  3.2. Получение и переработка извести и кокса [77]
  3.3. Производство карбида кальция в электрических печах [78]
  3.4. Разложение карбида кальция до ацетилена [84]
  3.5. Экономическая оценка получения ацетилена из карбида кальция [86]
Глава 4. Гидрогенизация угля (получение углеводородов непосредственной гидрогенизацией угля) (В. Крониг) [87]
  4.1. Введение [87]
  4.2. Основы гидрогенизации угла [88]
    4.2.1. Химические основы процесса [88]
    4.2.2. Катализаторы [90]
    4.2.3. Технологические основы процесса (жидкая фаза/газовая фаза) [90]
  4.3. Гидрогенизация по методу IG Farbenindustrie (процесс IG) [90]
    4.3.1. Жидкофазная гидрогенизация [90]
      4.3.1.1. Деструктивная жидкофазная гидрогенизация [91]
      4.3.1.2. Рафинирующая жидкофазная гидрогенизация [104]
      4.3.1.3. Гидрогенизация угольных экстрактов и угольных битумов [108]
    4.3.2. Гидрогенизация в газовой фазе [110]
      4.3.2.1. Деструктивная газофазная гидрогенизация [112]
      4.3.2.2. Каталитическая дегидрогенизация бензинов в процессе DHD [116]
    4.3.3. Гидрогенизация тяжелого угольного масла в смешанной фазе на стационарном катализаторе [118]
    4.3.4. Промышленные гидрогенизационные установки [121]
  4.4. Новые работы по гидрогенизации угля [123]
    4.4.1. Гидрогенизация сухого угля [123]
    4.4.2. Жидкофазная гидрогенизация [126]
      4.4.2.1. Деструктивная жидкофазная гидрогенизация [126]
      4.4.2.2. Рафинирующая жидкофазная гидрогенизация [132]
    4.4.3. Общая оценка работ по гидрогенизации угля [137]
  4.5. Гидрогенизация каменного угля с целью производства химического сырья и как основа «углехимического завода» [139]
    4.6.1. Выделение химических веществ из продуктов гидрогенизация каменного угля [140]
      4.5.1.1. Выделение из бензиновых фракций [140]
      4.5.1.2. Выделение из средних масел [144]
      4.5.1.3. Выделение из тяжелых масел [146]
    4.5.2. Выделение химических веществ из продуктов гидрогенизации бурого угля [149]
    4.5.3. Выделение неорганических побочных продуктов [150]
    4.5.4. Создание комбинированного «углехимического завода» [150]
      4.5.4.1. Деструктивная гидрогенизация каменного угля с замкнутой циркуляцией тяжелого масла [151]
      4.5.4.2. Деструктивная гидрогенизация каменного угля без переработки остаточных масел [151]
      4.5.4.3. Рафинирующая гидрогенизация каменного угля с получением первичного битума [152]
  4.6. Заключение [154]
Глава 5. Газификация угля (Г. Барон, Ф. Бигер, Б. Корнильс, Ю. Е. Францен, Е. К. Гёке, К. Ломанн, Г. Танц, К. К. Тренкнер) [157]
  5.1. Производство синтетического газа (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [157]
    5.1.1. Введение (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [157]
    5.1.2. Физико-химические основы процесса (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн) [161]
    5.1.3. Основы способов (Г. Барон, Ф. Бигер, К. Ломанн, К.-К. Тренкнер) [165]
      5.1.3.1. Автотермические процессы [168]
      5.1.3.2. Аллотермические процессы (Ф. Бигер, К. Ломанн, Б. Корнильс) [190]
      5.1.3.3. Многоступенчатые способы (К. Ломанн) [205]
    5.1.4. Очистка газа (Г. Барон, К-К. Тренкнер) [214]
      5.1.4.1. Постановка задачи [214]
      5.1.4.2. Способы очистки газа [215]
      5.1.4.3. Переработка и выделение побочных продуктов газоочистки [221]
      5.1.4.4. Осушка газа [221]
      5.1.4.5. Стоимость очистки газа [222]
  5.2. Получение водорода конверсией оксида углерода (Г. Барон, Г. Танц, К.-К. Тренкнер) [222]
  5.3. Получение оксида углерода (Г. Барон, Г. Танц, К.-К. Тренкнер) [223]
    5.3.1. Прямое окисление углерода [223]
    5.3.2. Выделение оксида углерода из синтез-газа [225]
      5.3.2.1. Низкотемпературное разделение газовых смесей [225]
      5.3.2.2. Селективная абсорбция оксида углерода [229]
Глава 6. Метан (газ — заменитель природного газа) (К. Д. Фронинг, X. Хаммер) [231]
  6.1. Введение [231]
  6.2. Метанирование оксида углерода [232]
    6.2.1. Физико-химические основы-процесса [232]
      6.2.1.1. Стехиометрия и термодинамика [232]
      6.2.1.2. Кинетика [234]
      6.2.1.3. Механизм [235]
      6.2.1.4. Технологическое оформление [236]
    6.2.2. Промышленный синтез метана [237]
      6.2.2.1. Катализаторы [237]
      6.2.2.2. Способы производства заменителя природного газа [239]
  6.3. Получение метана непосредственной гидрогенизацией угля [246]
    6.3.1. Физико-химические основы процесса [246]
      6.3.1.1. Стехиометрия и термодинамика [246]
      6.3.1.2. Механизм и кинетика [247]
      6.3.1.3. Технологическое оформление [248]
    6.3.2. Процессы непосредственной гидрогенизации угля в метан [249]
Глава 7. Получение синтез-газа и метана газификацией угля с использованием тепла атомного реактора (К. X. Хеек, X. Юнтген) [252]
  7.1. Введение [252]
  7.2. Технология передачи тепла, выделяющегося в атомном реакторе, на газификацию угля [256]
  7.3. Состояние разработок по использованию тепла, получаемого в высоко-температурных атомных реакторах [260]
  7.4. Разработка аллотермического газогенератора для газификации угля водяным паром [262]
    7.4.1. Принципиальные положения [262]
    7.4.2. Кинетика реакции водяного газа при подводе тепла извне [262]
    7.4.3. Передача тепла в газогенераторе [269]
    7.4.4. Технические возможности газогенератора при его промышленном использовании [270]
    7.4.5. Выбор материала для трубчатого теплообменника [271]
    7.4.6. Влияние кинетики реакции и теплопередачи при газификации угля в псевдоожиженном слое обогреваемом погружным теплообменником [273]
    7.4.7. Опытная полупромышленная установка [275]
  7.6. Разработка трубчатой печи, обогреваемой гелием, для конверсии метана и для гидрогазификации угля [276]
  7.6. Показатели будущих промышленных установок [280]
Глава 8. Синтез Фишера — Тропша (К. Д. Фронинг, Г. Кёльбел, М. Ралек, В. Роттиг, Ф. Шнур, Г. Шульц) [284]
  8.1. Научные основы синтеза Фишера — Тропша (Г. Кёльбел, М. Ралек) [284]
    8.1.1. История развития [284]
    8.1.2. Механизм реакций [285]
      8.1.2.1. Механизм с ростом на конце цепи [286]
      8.1.2.2. Механизм роста цепи путем внедрения СО между атомом металла и растущей цепью [289]
      8.1.2.3. Обсуждение основных механизмов [291]
    8.1.3. Катализаторы [293]
      8.1.3.1. Металлы, составляющие основу катализаторов [293]
      8.1.3.2. Промоторы [294]
      8.1.3.3. Современные цели ФТ-синтеза [295]
    8.1.4. Стехиометрия реакции [296]
      8.1.4.1. Основные реакции образования углеводородов [296]
      8.1.4.2. Побочные реакции [297]
    8.1.5. Термодинамика [299]
    8.1.6. Кинетика [302]
      8.1.6.1. Кинетические уравнения реакций [303]
      8.1.6.2. Управление ФТ-синтезом за счет воздействия на его кинетику [304]
  8.2. Синтез в газовой фазе на стационарном слое катализатора (К. Д. Фронинг, Б. Роттиг, ф. Шнур) [305]
    8.2.1. Особенности синтеза в газовой фазе на стационарных катализаторах [306]
    8.2.2. Описание процесса [311]
      8.2.2.1. Реакторы [311]
      8.2.2.2. Производство и очистка синтез-газа [316]
      8.2.2.3. Катализаторы [317]
      8.2.2.4. Осуществление реакции и ее результаты [326]
      8.2.2.5. Выделение, свойства и применение продуктов [331]
    8.2.3. Оценка синтеза в газовой фазе [333]
  8.3. Синтез в жидкой фазе (Г. Кёльбел, М. Ралек) [335]
    8.3.1. Синтез в жидкой фазе по способу фирмы Rheinpreussen — Koppers [336]
      8.3.1.1. Особенности способа [337]
      8.3.1.2. Описание способа [339]
      8.3.1.3. Получаемые продукты [343]
      8.3.1.4. Технологическая гибкость способа [345]
    8.3.2. Технология синтезов Фишера — Тропша в жидкой фазе [348]
    8.3.3. Синтез углеводородов из оксида углерода и воды в жидкой фазе [349]
    8.3.4. Другие способы синтеза в жидкой фазе [351]
      8.3.4.1. Работы фирмы Fuel Research Station [351]
      8.3.4.2. Работы Индийского технологического института [352]
      8.3.4.3. Работы Токийского университета [352]
      8.3.4.4. Работы фирмы BASF [353]
      8.3.4.5. Работы Bureau of Mines [353]
    8.3.5. Заключение [355]
  8.4. Синтез в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (Г. Шульц) [356]
    8.4.1. Описание способа [357]
      8.4.1.1. Реактор [357]
      8.4.1.2. Схема газовых потоков и состав газа [359]
      8.4.1.3. Катализаторы [361]
      8.4.1.4. Улавливание и разделение продуктов [365]
      8.4.1.5. Товарные продукты, получаемые при производстве бензина [366]
      8.4.1.6. Компоновка установки и стоимость производства бензина [367]
    8.4.2. Селективность и технологическая гибкость способа [368]
      8.4.2.1. Основные продукты [368]
      8.4.2.2. Изменение селективности за один пробег катализатора [369]
      8.4.2.3. Попытки повысить образование газообразных углеводородов [370]
      8.4.2.4. Распределение углеводородов по длине углеродной цепи [371]
      8.4.2.5. Строение углеродного скелета алифатических углеводородов [372]
      8.4.2.6. Олефины [374]
      8.4.2.7. Алициклические и ароматические углеводороды [376]
      8.4.2.8. Органические кислородсодержащие соединения [377]
    8.4.3. Заключение [380]
  8.5. Другие способы синтеза углеводородов (К. Д. Фронинг, В. Роттиг) [382]
    8.5.1. Способ Michael фирмы BASF [382]
      8.5.1.1. Основы способа [383]
      8.5.1.2. Реактор и катализатор [384]
      8.5.1.3. Технологическое оформление [383]
    8.5.2. Способ Lurgi с многополочным реактором [384]
      8.5.2.1. Основы способа [384]
      8.5.2.2. Реактор и катализатор [384]
      8.5.2.3. Технологическое оформление [384]
    8.5.3. Способ фирмы Hydrocarbon Research в псевдоожиженном слое [385]
      8.5.3.1. Основы способа [385]
      8.5.3.2. Реактор [386]
      8.5.3.3. Катализаторы [380]
      8.5.3.4. Технологическое оформление [387]
      8.5.3.5. Состав продуктов [388]
    8.5.4. Заключение [388]
  8.6. Возможности и перспективы синтеза Фишера — Тропша (К. Д. Фронинг, Г. Кёльбел, М. Ралек, В. Роттиг, Ф. Шнур, Г. Шульц) [389]
Глава 9. Получение метанола из синтез-газа (Ф. Маршнер, Ф. В. Моллер, Р. Шульце-Бентроп) [392]
  9.1. Введение [392]
  9.2. Научные основы процесса [393]
    9.2.1. Катализаторы для синтеза метанола при высоком давлении [396]
    9.2.2. Катализаторы для синтеза метанола при низком давлении [399]
    9.2.3. Технология процесса [402]
    9.2.4. Условия осуществления процесса [405]
  9.3. Реакторы для синтеза метанола [410]
  9.4. Конструкционные материалы [416]
  9.5. Разделение метанола-сырца [417]
  9.6. Хранение и транспортирование метанола [420]
  9.7. Токсические свойства метанола [421]
  9.8. Применение метанола [422]
Глава 10. Получение высших спиртов из синтез-газа (Б. Корнильс, В. Роттиг) [424]
  10.1. Модифицирование синтеза Фишера — Тропша (В. Роттиг) [424]
    10.1.1. Синтез первичных одноатомных спиртов [424]
      10.1.1.1 Введение [424]
      10.1.1.2. Синол-сиитез [425]
      10.1.1.3. Оксил-синтез [426]
      10.1.1.4. Синтез на азотированных железных катализаторах (Bureau of Mines, USA) [427]
      10.1.1.5. Последующие исследования и разработки [429]
      10.1.1.6. Разделение продуктов синтеза [429]
    10.1.2. Синтез многоатомных спиртов [431]
  10.2. Модифицирование синтеза метанола (синтез изобутилового масла) (в. Роттиг) [432]
  10.3. Гомологпзация (Б. Корнильс) [434]
    10.3.1. Научные основы процесса [434]
    10.3.2. Промышленное значение процесса [438]
Глава 11. Получение полиметиленов из синтез-газа (Г. Шульц) [439]
  11.1. Введение [439]
  11.2. Катализаторы [440]
  11.3. Условия осуществления процесса [449]
  11.4. Продукты синтеза полиметиленов [453]
  11.5. Методика проведения синтеза [461]
  11.6. Заключение [463]
Глава 12. Экономические возможности получения химического сырья из угля (Ю. Шульце) [464]
  12.1. Введение [464]
    12.1.1. Возможность замены нефтехимических процессов углехимическими [464]
    12.1.2. Экономическое сравнение угле- и нефтехимических процессов [465]
  12.2. Экономическая оценка углехимических процессов [467]
    12.2.1. Цены и затраты [467]
    12.2.2. Полукоксование и коксование угля [470]
    12.2.3. Производство ацетилена из карбида кальция [480]
    12.2.4. Гидрогенизация угля [486]
    12.2.5. Газификация угля [491]
    12.2.6. Получение высших углеводородов из синтез-газа (синтез Фишера — Тропша) [501]
    12.2.7. Получение метанола из синтез-газа [512]
    12.2.8. Получение высших спиртов из синтез-газа [516]
    12.2.9. Получение полиметиленов из синтез-газа [517]
  12.3. Прогнозы [518]
Глава 13. Работы советских ученых по получению синтетических газообразных и жидких топлив из угля (В. С. Альтшулер, И. В. Калечиц, Р. А. Коняшина, А. Б. Воль-Эпштейн, С. М. Локтев) [524]
  13.1. Газификация твердых топлив (В. С. Альтшулер) [525]
    13.1.1. Развитие обшей теории газификации твердых топлив [527]
    13.1.2. Лабораторная и опытно-промышленная разработка новых методов газификации твердых топлив [529]
    13.1.3. Разработка основ рациональной технологии газогенераторного процесса и интенсификации действующих газогенераторов [535]
    13.1.4. Подземная газификация угольных пластов [536]
  13.2. Получение жидких продуктов из углей [539]
    13.2.1. Химизм процессов деструктивной гидрогенизации (И. В. Калечиц) [539]
    13.2.2. Гидрогенизация углей (Р. А. Коняшина) [553]
    13.2.3. Термическое растворение твердых топлив (А. Б. Воль-Эпштейн) [565]
    13.2.4. Синтезы из оксида углерода и водорода (С. М. Локтев) [568]
Литература [576]
Предметный указатель [608]
Формат: djvu
Размер:7492895 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 358 Рейтинг
Открыть: