本書是《煤清潔轉化新技術叢書》之一,是作者根據研究經驗并結合國內外煤氣凈化技術的試驗經驗編著而成的。詳細地介紹了煤氣凈化理論基礎、煤氣脫硫、煤氣干法脫硫、煤氣高溫脫硫、硫回收工藝、煤氣除塵、一氧化碳變換、二氧化碳的脫除、煤氣中其他雜質的脫除、煤氣凈化工藝在IGCC中的應用等內容,重點突出了煤氣凈化工藝和煤氣高溫凈化技術的原理、現狀、應用及發(fā)展趨勢。內容全面,突出先進性和實用性。本書可供能源、能力、機械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學、設計等技術人員使用。本書前言我國是一個能源大國,但又是一個人均能源資源占有量較少的貧國。我國的人均能源資源占有量為全世界人均水平的1/2,為美國人均水平的1/10。而且,一次能源結構中75以上是煤。預計到21世紀中葉,甚至到21世紀末,我國以煤為主的能源結構將不會改變。煤的高效、清潔利用,是我國經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,是保證我國能源穩(wěn)定可靠供應以及可持續(xù)發(fā)展的重要科技基礎。為了滿足未來經濟、社會和環(huán)境協調發(fā)展對能源的需求,煤炭的潔凈利用必須以科學的發(fā)展觀,依靠科技進步,走出一條兼顧高效、環(huán)保和經濟的煤炭利用的新型工業(yè)化道路,發(fā)展基于煤氣化的煤基能源及化工系統是在可預見范圍內最有效的技術途徑,已成為能源領域科技界和企業(yè)界的共識。以煤氣化為基礎的能源及化工系統不僅能較好地解決煤轉化過程中提高效率和降低污染物排放的問題,而且,能生產液體燃料和氫等能源產品,對緩解交通能源緊張問題有重要的意義。以煤氣化為基礎的能源及化工系統正在成為世界范圍內高效、清潔、經濟地開發(fā)和利用煤炭的熱點技術和重要發(fā)展方向。煤炭的氣化和液化技術、煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電技術等都已得到工業(yè)應用。國內,在國家計劃的支持下,通過自主研發(fā)和引進國外先進技術,煤氣凈化也取得了相當的進展。煤氣凈化是以煤氣化為基礎的能源及化工系統中不可或缺的核心技術,是進一步提高轉化效率、降低污染物排放的關鍵所在。煤氣凈化技術主要包括除塵、脫硫和硫回收、脫除二氧化碳、脫除重金屬及鹵化物等,常規(guī)的煤氣凈化技術已廣泛應用于煤化工和煤氣化發(fā)電系統中。隨著煤氣化技術的發(fā)展,煤氣凈化技術在規(guī)模和凈化精度方面均有了長足的發(fā)展。近十年來,煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電技術已進入了商業(yè)化,這對煤氣凈化技術提出了不同的要求,促使常規(guī)煤凈化技術向高溫煤氣凈化發(fā)展。由于常規(guī)煤氣凈化工藝通常是在常溫狀態(tài)下運行,從氣化爐產生的高溫煤氣必須經過冷卻降溫才能進入煤氣凈化工藝,這使發(fā)電系統損失了大量的有效能。為了提高轉化效率,高溫煤氣凈化技術應運而生。高溫煤氣凈化工藝能夠提高效率并簡化系統、降低造價,已成為國際能源領域研究開發(fā)的熱點。然而,高溫煤氣凈化技術尚未實現商業(yè)化,仍有許多技術難題有待解決。以煤氣化為基礎的能源和化工系統的發(fā)展,為人們描繪了能源梯級利用的、環(huán)境污染最小化、成本最低而效率最大化的前景,并預留了減排二氧化碳和通向氫能經濟的技術窗口,同時也對煤氣凈化技術提出了更高的要求。本書的作者作為項目負責人,完成了“八五”攻關項目“整體煤氣化聯合循環(huán)(IGCC)示范項目技術可行性研究”、“九五”攻關專題“高溫煤氣除塵工藝和設備的研究開發(fā)”和“高溫煤氣脫硫工藝和設備的研究開發(fā)”、國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃(973)課題“煤氣高溫凈化”。作者對化工行業(yè)的煤氣凈化技術進行了比較研究,結合世界上已投運IGCC示范電站凈化系統的選擇及運行情況,提出了我國第一座IGCC示范電站凈化系統的選擇意見。同時,作者還進行了高溫煤氣除塵、脫硫、脫氯、脫堿金屬的理論和試驗研究,完善了高溫煤氣凈化的基礎理論,并開發(fā)出了幾種高溫凈化工藝和脫除劑。本書是在上述研究的基礎上,結合國內外煤氣凈化技術的實踐經驗編著而成的。為了推動以煤氣化為基礎的能源、電力和化工系統的應用和發(fā)展,能使更多的煤化工和能源工作者熟悉煤氣凈化基本理論和工藝設備,特編著本書,以供讀者參考。本書內容全面,突出先進性和實用性,可供能源、電力、化工、機械、環(huán)保等行業(yè)的科研、教學、設計等技術人員使用。本書共分10章,第1章介紹煤氣凈化的基礎理論,第2章到第5章介紹煤氣脫硫技術,第6章介紹煤氣除塵技術,第7章、第8章介紹一氧化碳變換和二氧化碳脫除,第9章介紹鹵化物、砷和堿金屬的脫除,第10章介紹煤氣凈化工藝在IGCC中的應用。本書第1章、第7章、第8章、第10章由許世森教授執(zhí)筆,第2章到第5章由李春虎教授執(zhí)筆,第6章、第9章由郜時旺博士執(zhí)筆。陶繼業(yè)、蔡銘、劉練波等同志為本書提供了許多文獻資料和圖表。許世森教授負責了全書的統稿。由于水平和學識所限,書中疏漏及不足之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。本書部分章節(jié)引用了國內外一些專家學者的寶貴經驗和研究結果,對他們的卓越工作,在此致以深切敬意。