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现代煤炭转化与煤化工新工艺实用全书《现代煤炭转化与煤化工新工艺实用全书》是一部全面系统地介绍现代煤炭转化技术及煤化工新工艺的权威著作。本书以煤炭清洁高效利用为核心，结合国际前沿技术和我国能源发展需求，深入探讨了煤炭气化、液化、焦化以及煤基化学品生产等领域的最新进展和创新工艺。
书中详细分析了先进煤气化技术（如加压气流床气化、熔渣气化等）、直接和间接煤液化技术、低阶煤分质利用技术，以及煤制烯烃、乙二醇、甲醇等高附加值产品的生产工艺。同时，还涵盖了碳捕集与封存（CCS）、废水处理、固体废弃物资源化利用等环保技术，为实现煤炭绿色开发提供了重要参考。
全书内容丰富、数据翔实，既注重理论阐述，又强调实际应用，适合从事煤炭转化、煤化工及相关领域的科研人员、工程技术人员和高校师生阅读。通过本书，读者可以全面了解现代煤炭转化技术的发展趋势，并为推动我国能源结构优化和煤炭产业转型升级提供有力支持。
中国煤中壳质组的工业分析和元素分析娄
第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
①引自《中国煤岩学》并加以补充。 ②代表参考值
第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
注：1.表中带括号的术语尚未通用
2.引自《中国煤岩学》，据EStach等，《煤岩学教程》，1982。
第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
注：此表按中国标准。对ICCP的分类进行了补充修改。
通常把煤中矿物质理解为煤中伴生的一切无机组分，既包括肉眼和显微镜下可识别 的矿物，又包括镜下难以鉴别的且与有机质结合的金属和阴离子。煤中矿物质的多少 一方面不仅直接影响煤炭发热量的高低，还影响到煤炭的加工利用特性。中国大多数煤 中矿物质含量较高，全国原煤平均灰分大多在20%以上，对煤的合理利用和环境保护 有极其不利的影响；另一方面，煤中所富集的达到工业品位要求的稀有元素、放射性元 素是伴生的有用矿产，有的矿物和伴生元素在煤炭加工利用中起催化作用，提高了煤的 经济技术价值。 1.煤中矿物质的分类 据Finkeman（(1981）资料，煤中已鉴定出来的矿物达125种以上。 (1）按成因分类煤中的矿物质按成因可分为3类，即：植物成因的矿物质、陆源 碎屑成因的矿物质、化学成因和生物化学成因的矿物质。
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
中黏土岩夹研层，热变煤的热液脉，以及早古生代石煤中，贵州贵定的磷灰石形成于局 限碳酸盐台地潮间带的晚二叠世煤中；中国含铀煤矿床主要产于中一一新生代陆相沉积 盆地中。铀石的颗粒极细，呈胶状、斑点状浸染在显微组分中，并与黄铁矿、黏土矿物 共生的。沥青铀矿以细小颗粒呈浸染状、胶状、不规则状等沿层理分布，也有呈细脉充 填裂隙中；德国、英国和原苏联顿涅茨等地区有些石炭系煤中盐含量相当高，被称为含 盐煤，由于高盐而造成选煤时的困难，并会引起锅炉的腐蚀。
煤是由有机组分和无机组分组成的一种可燃有机岩，因此对煤的研究要涉及对其有 机组分和无机组分的结构、成分、性质等方面的研究。按煤中元素的赋存形态，可划分 为主体元素和伴生元素。主体元素是组成煤主体结构的有机元素。当煤中伴生有益元素 富集到工业品位时它们具有很高的经济价值；当煤中有害元素达到一定浓度时，它们溶 入水体后会对水体污染，通过燃烧和转化会对大气环境危害和对工业设备腐蚀等都将带 来严重后果。 中国20世纪50年代就开始对煤中伴生元素进行调查和研究，但当时仅限于部分地 区煤中锗、镓、铀和极个别样品中的矾、钼和镍等元素。20世纪60年代末期，开展了 以煤中锗为中心的普查和精查工作，结果发现中国煤中除含有锗、镓、铀外，还含有黑 色金属铁、锰、钛、钒、铬，有色金属铜、铅、锌、钻、锡、铝、钼、铋和汞等，稀有 金属锯、钽、铋、锂、锆、、铈、钇和锶等，分散元素硒、铊、、和钵等，贵 金属元素金、银，以及有害元素砷、硼、氟、磷、钠、钾和氯等40余种伴生元素。初 步研究认为，锗、镓、铀、铈、锆、钇和等元素在某些矿区的煤层中，已富集到工 业开采品位和综合利用品位。 20世纪70年代以来，中国对石煤的伴生元素做了大量的工作。初步查明，中国南 方早古生代石煤中含有丰富的伴生元素，其中以矾所形成的工业矿床分布面积最广、储 量大，其次是钼、镍、铀、磷、镉等元素。此外，银、铜、金、钴、锌、硒、镓、锗、 、钛和稀土等元素在局部地区或局部层位含量较高，具综合利用价值。 20世纪80年代以来，中国对煤中伴生元素的研究范围更加扩大，除继续研究煤中 的锗、镓、铀和矾等元素外，还涉及煤中稀散元素的分配分布规律，分散富集机制，以 及含煤岩系中伴生元素的种类、含量、成矿条件和赋存状态，可为煤的综合利用提供资 料。煤及含煤岩系中含有多种稀有金属，其利用的前景十分厂阔。随看电子工业和核工 业发展，人们对稀有元素的需求急剧增加，这就要求加强对煤中伴生元素的研究，试图 从煤中提取一些稀有金属以满足各种要求。 随着国民经济发展，人们对煤中伴生的有害元素污染生态环境问题日益重视。现已 研究证明，煤中的汞、砷、氟、氯、硒、铬、镉、铜、铅、钼、铍、镍和铀等伴生元素 均能污染环境。研究有毒性、放射性和腐蚀性元素在煤和煤灰中的分布规律、赋存状态
第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
在燃烧、转化等过程中的变化和对生态环境的影响，可为解决燃煤污 独等问题提供宝贵的资料
煤的工业分析也叫技术分析或实用分析，包括煤中水分、灰分、挥发分的测定及固 定碳的计算。煤的工业分析是了解煤质特征的基础指标也是评价煤质的基本依据，根据 工业分析的各项测定结果可以初步判断煤的性质、种类及其工业利用途径。 1.煤的水分 煤里面都含有水分，水分的含量和存在状态与外界条件和煤的内部结构有关。 根据水在煤里面的存在状态，将煤中水分分别称为外在水分、内在水分以及同煤中 矿物质结合的结晶水、化合水。 外在水分是附着在煤的表面和被煤的表面大毛细管吸附的水。当煤放在空气中存放 时，煤中的外在水分很容易蒸发，蒸发到煤表面的水蒸气压和空气的相对湿度平衡时为 止。失去外在水分的煤叫空气干燥煤，当这种煤制成粒度为分析用的试样时，就叫分 析煤样。用空气干燥状态煤样化验所得的结果，就是空气干燥基（原称分析基）的化验 结果。 内在水分是指吸附和凝聚在煤颗粒内部的毛细管中的水，在常温下这部分水不能失 去，只有加热到一定温度时，才能失去。 当煤颗粒中的毛细管吸附的水分达到饱和状态时，内在水分达到最高值，这种水分 称为最高内在水分。由于煤的孔隙度同煤化程度间有一定规律关系，所以最高内在水分 能在一定程度上表示煤化程度，能较好地区分变质程度较浅的煤。 结晶水和化合水是指煤中矿物质里以分子形式和离子形式参加矿物晶格构造的水 分，如石膏（CaSO42H2O)、高岭土A14[Si4Ono］（OH)分子结构中的水分结晶水和化 合水通常要在200°℃以上才能分解析出。在煤的工业分析中，一般不作测定。 在煤的工业分析中测定的水分可分为收到基煤样水分及分析煤样水分两种。收到基 煤样水分是指即将应用的煤的全水分，它包括内在水分和外在水分。 煤中的水分对工业利用是不利的，它对运输、储存和使用都有一定影响。同一种 煤，其发热量将随水分的升高而降低。煤在燃烧时，需要消耗很多热量来蒸发煤中的水 分，从而增加了煤耗，水分高的煤，不仅增加了运输成本，同时给储存带来一定困难。 水分离还容易使煤碎裂。
建筑工程水电安装施工组织设计第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
2.煤的灰分产率 煤的灰分产率是指煤完全燃烧后剩下来的残渣，一般常被称为灰分。这些残渣几乎 全部来自煤中的矿物质。煤中矿物质来源有三：①原生矿物质一一成煤植物中所含的无 机元素；②次生矿物质一一煤形成过程中混入或与煤伴生的矿物质；③外来矿物质 煤炭开采和加工处理中混入的矿物质。 煤的灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。一般来说，煤中矿 物质不利于煤的加工利用，含量愈低愈好，由于煤灰是煤中矿物质热分解后的残留物 因此可以用它来推算煤中矿物质含量。煤的灰分越高，有效碳的含量就越低。煤的灰分 与煤的其他特性如元素成分、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关 系。此外，由于煤中灰分测定简单、而矿物质在煤中的分布又常常不均匀，因此在煤炭 采样和制样方法研究中，一般都由灰分来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选中 一般也以洗煤灰分作为一项评价洗选效果的指标。 3.煤的挥发分和固定碳 工业分析测定的挥发分，不是煤中原来固有的挥发性物质，而是在严格的规定条件 下加热煤炭时，产生的热分解产物所占百分数。挥发分主要由热解水、氢、碳的氧化物 和碳氢化合物组成，但煤中物理吸附水（包括外在水分和内在水分）和矿物质CO2不属 挥发分之列，必须从中扣除。因此在测定挥发分产率时，都要同时测定煤的水分，碳酸 盐含量大于2%的，还要测定碳酸盐，以便对挥发分进行校正。 挥发分随煤化程度增高而降低的规律十分明显，可用以初步估计煤的种类，而且挥 发分测定方法简单、快速、易于标准化，所以，我国和几乎世界各国的煤炭工业分类都 采用挥发分作为第一分类指标。 根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。挥发 分与其他煤质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计 算煤的发热量和碳、氢、氮含量及焦油产率。 测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。固定碳 就是煤在隔绝空气的高温加热条件下，煤中有机质分解的残余物，可用计算方法算出：
第一篇现代煤炭转化与煤化工总论
CO2ad（煤）一分析煤样中碳酸盐二氧化碳含量，%（质量分数）； CO2ad（焦渣）一一焦渣中二氧化碳占煤中的含量，%（质量分数）。
煤的元素组成和元素分析