內容簡介
《寧東特大型煤炭基地高效 開發及深加工利用》是對寧東特大型煤炭基地建設及 煤炭資源綜合開發利用過程中形成關鍵 技術的系統研究。圍繞安全、生態、高效利用煤炭資 源,本書論述了支撐煤炭開採、 煤化工及炭基材料的煤炭產業鏈循環經濟得以實現的 重要關鍵技術。本書主要內 容包括:針對煤田地層富含水,地質構造多,煤層易 自燃且傾角、起伏、厚度變化大 等不利開採條件,集成創新了複雜條件礦區千萬噸級 礦井群建井、開採和安全保障 系列技術,實現了煤炭資源規模化開發和安全、高效 、綠色開採;為了進一步提升煤 炭利用價值,搶占價值鏈高端,突破煤制油的技術瓶 頸,針對煤制烯烴工藝技術和 裝備還不完善及MTP催化劑受國外壟斷的技術障礙, 在引進、消化國外現代煤化 工技術的前提下,成功實現了乾煤粉氣化、合成變換 技術的首次規模化、工業化應 用,進行了工業化工藝的技術改造和MTP催化劑國產 化研發等關鍵技術創新;除 了煤化工產業分支之外,還突破了通過煤炭深加工制 取高端炭材料的有關技術,立 足煤炭精細化洗選提純技術,研發了綠質碳化矽、石 墨化無煙煤、複合納米活性炭、 富勒烯等系列煤基新型炭材料,並實現了部分產品的 工業化生產。總之,本書在論 述煤炭安全高效開採的基礎上,致力於通過煤化工及 炭基材料提升途徑,拓展煤炭 產業鏈,豐富煤炭產品譜系,實現煤炭資源的最佳化利 用。
本書涉及了千萬噸級礦井群建設、煤化工及炭基 材料研發等知識領域,以寧東 特大型煤炭基地開發建設為載體,不僅對關鍵技術進 行了深度研發,而且更側重於 工程套用及產品開發實踐。因此,本書可以為煤炭開 采、煤化工、炭基材料研發等 專業的教師、學生提供參考,可作為煤炭企業、相關 設計單位及工程公司等從業人 員的參考書,也可以為產業政策、能源戰略、安全條 例等的制定提供參考。
圖書目錄
序(中國工程院院士 錢鳴高)
前言
第1章 概述
1.1 寧東基地的建設條件
1.1.1 寧東資源及區位優勢
1.1.2 國家級重點開發區
1.1.3 寧夏“一號工程”
1.2 寧東基地的歷史使命
1.2.1 保障國家能源安全
1.2.2 促進煤炭產業升級
1.2.3 推進區域經濟發展
1.3 寧東基地的建設任務
1.3.1 面臨的困難和問題
1.3.2 主要技術創新
第2章 複雜條件千萬噸級礦井安全開採技術
2.1 千萬噸級大傾角大起伏大采高工作面國產綜采技術
2.1.1 大傾角大起伏大采高工作面覆岩移動特徵及圍岩穩定性控制技術
2.1.2 千萬噸級大傾角大采高工作面成套裝備國產化技術
2.1.3 千萬噸級大傾角大采高開採工藝
2.1.4 大傾角大采高工作面國產成套裝備系列化技術
2.1.5 大采高綜采工作面快速推進技術
2.2 高韌性特厚煤層綜放開採技術
2.2.1 煤層的力學特性及韌性指標判定
2.2.2 工作面參數及工藝
2.2.3 高韌難冒厚頂煤采動變形機理
2.2.4 多方位分區域可控頂煤弱化技術
2.3 折返式緩坡斜井新型開拓方式與高效輔運技術
2.3.1 折返式緩坡斜井開拓方式
2.3.2 快速高效輔運技術
2.4 易自燃煤層大規模液氮立體化防滅火技術
2.4.1 複雜特厚易燃煤層自燃特性參數和極限參數
2.4.2 複雜特厚易燃煤層採空區“三帶”劃分及危險區域判定
2.4.3 液氮的防滅火特性
2.4.4 液氮高效立體化防滅火成套技術體系
2.5 工作面頂板離層水防突技術
2.5.1 頂板離層水突水機理及災害治理技術
2.5.2 千米深孔定向鑽進探放水技術
2.5.3 新型材料注漿堵水技術
2.6 技術實施效果
第3章 複雜特殊地層大斷面井筒快速施工技術
3.1 600m深孔疏降水鑿井技術
3.1.1 單井混合含水層降水影響規律
3.1.2 井筒疏降水工程條件
3.1.3 井筒疏降水設計
3.1.4 600m深孔疏降水技術工藝
3.2 非全井控制凍結法鑿井技術
3.2.1 工程地質條件
3.2.2 軟岩地層控制凍結的溫度場影響規律數值模擬
3.2.3 軟岩地層控制凍結物理模擬試驗
3.2.4 人工凍結井筒保護措施
3.2.5 軟岩地層既有井筒保護的控制凍結
3.3 大斷面軟岩井筒柔模注砼快速支護技術
3.3.1 可縮性錨碹支護原理分析
3.3.2 柔模注砼支護設計
3.3.3 快速施工工藝
3.4 技術實施效果
第4章 單台日耗煤2000t GSP煤氣化技術
4.1 原設計工藝簡介
4.1.1 技術特性
4.1.2 簡要工藝流程
4.2 煤粉低碳穩定輸送技術
4.2.1 煤粉輸送特性研究
4.2.2 煤粉低碳穩定輸送技術的工業套用及創新
4.2.3 技術實施效果
4.3 GSP氣化粗煤氣洗滌技術
4.3.1 激冷室淨化過程及工藝研究
4.3.2 新型GSP煤氣化洗滌工藝流程及創新
4.3.3 技術實施效果
4.4 水冷壁防超溫技術
4.4.1 操作條件對氣化爐的影響
4.4.2 氣化爐溫度規律研究
4.4.3 水冷壁超溫防控技術的創新
4.5 乾粉煤氣流床水冷壁氣化爐工程模擬軟體
4.5.1 軟體功能
4.5.2 軟體系統開發
4.5.3 軟體的套用情況
4.6 實施效果
第5章 GE水煤漿氣化全廢鍋技術
5.1 原設計技術特點及簡要工藝流程
5.1.1 技術特點
5.1.2 簡要工藝流程
5.2 GE水煤漿氣化爐廢鍋結渣研究
5.2.1 GE氣化爐輻射廢鍋內部結構研究及套用
5.2.2 煤質對GE氣化爐結渣的影響
5.3 工藝流程最佳化與操控參數改進
5.4 實施效果
第6章 50萬t/a甲醇制丙烯技術
6.1 原設計工藝特點和簡要工藝流程
6.2 煤基丙烯產品精製技術
6.3 煤基甲醇制丙烯工藝中激冷系統油水分離技術
6.4 實施效果
第7章 MTP工業催化劑製備技術
7.1 技術研究路線
7.2 催化劑製備工藝
7.3 催化劑成型工藝
7.4 催化劑微反應評價
7.5 催化劑放大試驗
7.6 催化劑模擬試驗評價
7.7 催化劑放大製備
7.8 實施效果
第8章 無煙超低灰純煤製備活性炭技術
8.1 炭活化一體技術
8.1.1 迴轉式炭活化一體爐
8.1.2 炭活化一體生產線綜合工藝技術
8.1.3 技術特點
8.2 無煙煤乾法壓塊成型技術
8.2.1 乾法壓塊成型技術原理與工藝
8.2.2 技術特點
8.3 6000 t/a活性炭生產自動化聯動技術
8.3.1 588型斯列普爐
8.3.2 技術特點
8.4 實施效果
第9章 無煙超低灰純煤冶煉綠質碳化矽工業化生產技術
9.1 高透氣性懸空式綠質碳化矽冶煉爐
9.1.1 高透氣性懸空式綠質碳化矽冶煉爐結構
9.1.2 技術特點
9.2 無煙超低灰純煤冶煉綠質碳化矽工藝技術
9.2.1 無煙超低灰純煤冶煉綠質碳化矽生產原理
9.2.2 無煙超低灰純煤冶煉綠質碳化矽工藝方案
9.2.3 技術特點
9.3 實施效果
第10章 無煙超低灰純煤工業石墨化技術
10.1 直流高溫電煅爐
10.1.1 直流高溫電煅爐概述
10.1.2 技術特點
10.2 無煙煤石墨化工藝技術
10.2.1 無煙煤石墨化機理
10.2.2 無煙煤石墨化工藝技術
10.2.3 技術特點
10.3 高溫熱熔解降灰技術
10.3.1 高溫熱熔解降灰技術機理
10.3.2 高溫熱熔解降灰工藝過程
10.4 實施效果
第11章 無煙超低灰純煤開發富勒烯碳納米材料技術
11.1 多弧源富勒烯製備裝置技術
11.1.1 多弧源宏量化富勒烯製備裝置
11.1.2 電弧放電裝置工藝參數控制
11.1.3 技術特點
11.2 無煙超低灰純煤製備富勒烯技術
11.2.1 無煙超低灰純煤製備富勒烯的原理與工藝
11.2.2 技術特點
11.3 實施效果
參考文獻