合成石油工学 上册

本书题名《合成石油工学 上册》，封面标明“中等专业学校教学用书”，署抚顺石油学院人造石油教研室编，中国工业出版社出版，文件名标注出版年为1961年。OCR前20页未见版权页，可见目录和绪论。目录显示上册第一篇为“合成原料气体的制取和净化”，包括第一章固体燃料气化的一般概念、第二章合成气体的制造、第三章合成气体的净化和输送。第一章下设气化的概念和气化方法分类、气化原料的种类性质和要求、气化反应、气化气体的组成和性质等节；第二章下设对合成气体的基本要求、间歇法水煤气制造工艺、其他制取合成气体方法介绍等节；第三章下设净化的目的和要求、煤气除尘、气体冷却输送和贮存、合成煤气脱硫等节。由此可知，本书上册以合成原料气的制取和净化为核心，按固体燃料气化、合成气制造、净化输送的顺序展开，具有中等专业学校教材和工艺技术教学用书性质。

绪论首先说明石油是现代主要动力燃料来源之一，也是极宝贵的化工原料，与国民经济各部门有密切联系，迅速发展石油工业对满足我国社会主义建设需要具有重大意义。绪论指出，解放十年来我国石油工业发展很快，特别是1958年以来，在党的总路线光辉照耀下，在一整套两条腿走路方针指引下，石油工业各战线开展声势浩大的以技术革新与技术革命为中心的增产节约群众运动，掀起空前大跃进高潮，使我国石油工业出现新面貌；两年来不仅在原油产量上有很大增长，而且在提高产品质量与增加产品品种方面也取得巨大成绩。绪论还说明，我国辽阔土地上不仅蕴藏丰富天然石油资源，还有极其丰富的人造石油资源——煤和油母页岩，为大力发展人造石油工业奠定物质基础；根据我国具体条件，当前制取人造石油的方法有煤和油母页岩低温干馏，煤或重质油料高、中压加氢，以及用一氧化碳和氢合成液体烃类及其他化工产品；因此人造石油工业不仅是石油工业中不可缺少的重要组成部分，也成为综合利用固体燃料发展化学工业的重要手段。绪论接着说明，用一氧化碳与氢合成烃类及其他化工产品的方法，是将煤气化或直接将天然气转化，得出有一定比例CO与H₂的气体作为合成原料气，在催化剂作用下，在一定温度与压力下合成为汽油、柴油、润滑油、石蜡等烃类及其他有机化合物；目前石油合成方法可按催化剂不同分为钴剂和铁剂，按压力不同分为常压与中压，常见方法一般为常压钴剂和中压铁剂合成，这是本书主要内容。绪论还追溯合成石油研究史，提到1908年苏联科学家E.M.奥尔洛夫发现一氧化碳与氢在一定温度条件和以焦炭为载体的镍-钼催化剂作用下可合成高级烃类，这比1902年发现一氧化碳与氢能合成甲烷又前进一大步，说明在催化剂作用下一氧化碳具有足够活性，不仅能与氢合成甲烷，而且能形成C-C键，从而制取多个碳原子的化合物，为烃类合成工业奠定基础。绪论列出合成反应简式，并说明合成产物包括从甲烷、乙烯起直到高级烃类以及其他含氧化合物等富有经济价值的产物；如以生产液体燃料为目的，在一定催化剂和操作条件下产物以烷烃与烯烃为主，但当过程条件改变时合成产物性质也会改变，因此一氧化碳与氢合成可用于制造石油类似物，也可用于制造醇、醛、酮、酸等高级化学产品。绪论还以表格列出合成产物、催化剂、温度、压力、气体成分CO:H₂等条件，说明不同产物所需特定条件。绪论最后述及合成石油工业历史：作为一种独立工业出现不过25年左右，起初德国军国主义者为发动侵略战争急需石油代用品，把一氧化碳与氢合成限制于生产单一产品液体燃料，第二次世界大战后逐渐发展成为生产多种产品的有机化学工业；苏联在合成方面贡献极大，许多苏联科学家在研究合成反应机理、选择合成催化剂等方面取得显著成绩；我国合成石油工业在解放后十年有飞跃发展，解放前日本帝国主义曾在东北建立一座合成厂，建设极慢，日本投降前处于试运转状态，后遭国民党掠夺破坏，解放后在党的领导下进行艰巨恢复工作并迅速正常投入生产，十年来生产逐步走向正轨，掌握有效经验，生产规模有很大发展，并为各地培养输送技术力量；解放十年来我国科学研究工作者对改进合成技术和寻求高效能催化剂作了大量工作，经过短短几年努力使铁剂合成试验成功。

正文第一篇第一章“固体燃料气化的一般概念”首先界定固体燃料气化过程，即把煤、焦炭、木材等固体燃料在一定高温条件下和一定设备装置中，利用通进去氧或含氧化物（空气、氧气或水蒸汽）等气化剂的作用，使燃料中有机质受到氧化而转变成为可燃性气体的热化学过程。书中指出，固体燃料气化不但是制取气体燃料的根本方法，而且是为生产多种合成产品（包括氨、醇和液体燃料）进行固体燃料化学加工的首要步骤；气体燃料与固体燃料相比易于与空气混合燃烧完全、燃烧温度高、温度调节方便且分布均匀、点火熄火容易、可利用次等燃料、输送方便、清洁无烟无灰等优点。书中还说明，几乎任何天然或人工固体燃料，如木柴、泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤、半焦以及焦炭等，都可用来制取气化原料；气化后得到的煤气都称发生炉煤气，其组成和性质决定于燃料种类、性质、气化过程条件和气化剂；工业上常用发生炉煤气按气化剂不同分为空气煤气、水煤气、发生燃气（空气-水蒸汽混合煤气）、氧-蒸汽煤气、二重水煤气等类型，并以表1列出各类煤气气化剂、低热值、H₂+CO含量和主要用途。第一节还讨论气化原料种类、性质和要求，包括煤的工业分析（挥发分、灰分、水分、固定碳）、元素分析（碳、氢、硫、氮、氧）、粘结性、灰分熔点等，并以表2列出苏联关于制造发生炉气的燃料分类，以表3列出焦炭、无烟煤、烟煤、褐煤制造水煤气的生产指标，以表4比较冶金焦、半焦、无烟煤的工业分析、发热量、煤气成分、煤气发生量和气化率。第三节“气化反应”以煤气发生炉示意图说明炉内干燥带、干馏带、气化带（包括还原带和氧化带）和灰渣带等分层情况，列出发生燃气反应主要四个反应式：C+O₂→CO₂+978000仟卡、C+CO₂→2CO-38400仟卡、2C+O₂→2CO+59400仟卡、2CO+O₂→2CO₂+136200仟卡，并讨论反应（1）在高温下激烈进行、反应（2）速度较小及其在发生燃气和水煤气制造中的控制意义；还以图2说明炉内不同高度气体组成变化，以表5说明温度对CO₂还原成CO反应平衡的影响，以图3、图4说明温度、接触时间、压力对反应的影响，并指出不同原料反应性强弱顺序为木炭→焦炭→无烟煤，实际生产中气体通过焦炭层接触时间一般仅1—2秒。整体看，本书上册以合成石油原料气制取和净化为核心，结合气化反应、原料性质、煤气组成、设备流程和生产指标，具有中等专业学校教材和工艺技术参考书性质。本次仅见前20页，后续内容待补。