本书从化工工艺角度出发，针对能源利用和转化过程中所涉及的化工现象与化工过程展开，兼顾化石能源、新能源和可再生能源，具有一定的系统性和深度，且反映最新前沿技术，以适应我国蓬勃发展的能源化工领域对人才的需求。全书共10章，主要涉及煤化工、石油化工、天然气化工、生物质能、太阳能、电能和氢能的典型工艺和关键技术，并介绍了能源化工过程的污染和防治，重点介绍各种能源化工技术的方法、原理、工艺流程、主要设备等。
本书可作为高等院校化学工程与工艺、能源化学工程、精细化工等专业的本科生和研究生教材，也可供从事能源、化工、环保、过程装备等专业生产、设计、科研等技术人员及相关专业师生参考。

第1章绪论1
1.1能源的概念与分类1
1.2能源资源2
1.2.1化石能源2
1.2.2新型能源5
1.3能源利用的发展与趋势8
1.3.1能源利用的发展阶段8
1.3.2我国能源利用的发展趋势9
1.4能源与化工9
1.5能源化工系统工程10
1.6煤化工范畴11
1.7石油和天然气化工13
参考文献18

第2章煤的热解19
2.1煤热解的基本原理19
2.1.1煤热解过程中的宏观变化19
2.1.2煤热解过程中化学反应20
2.1.3煤热解的机理及动力学分析21
2.2煤的高温热解/干馏23
2.2.1煤成焦的过程和特征24
2.2.2炼焦配煤和焦炭质量28
2.2.3炼焦炉结构和类型33
2.2.4炼焦技术发展37
2.3煤低温热解/干馏41
2.3.1低温干馏的产物42
2.3.2低温干馏产品的影响因素43
2.3.3典型低温干馏炉型47
2.3.4固体热载体干馏工艺52
2.4炼焦化学产品的回收与精制55
2.4.1炼焦化学产品55
2.4.2粗煤气的分离57
2.4.3氨和吡啶的回收60
2.4.4粗苯回收68
2.4.5高温焦油蒸馏75
参考文献82

第3章煤的气化83
3.1煤气化过程与原理83
3.1.1气化反应过程83
3.1.2气化反应热效应85
3.1.3气化反应的化学平衡86
3.1.4气化过程评价指标及影响因素94
3.1.5煤气化反应动力学97
3.2煤气化工艺类型及工业应用104
3.2.1煤气化工艺类型104
3.2.2煤气化工艺应用104
3.3煤气化工艺的选择129
3.3.1煤种适应性129
3.3.2合成气的处理130
3.3.3原料消耗130
参考文献131

第4章煤制燃料132
4.1煤炭液化132
4.2煤直接液化133
4.2.1煤直接液化技术发展133
4.2.2煤加氢液化过程中的反应133
4.2.3国外煤加氢液化工艺138
4.2.4中国神华煤液化工艺150
4.2.5煤油共炼工艺158
4.2.6煤加氢液化的影响因素160
4.3煤的间接液化163
4.3.1煤间接液化技术发展163
4.3.2费托合成原理165
4.3.3费托合成催化剂170
4.3.4费托合成反应器171
4.3.5费托合成工艺175
4.4煤制天然气182
4.4.1煤气甲烷化工艺183
4.4.2典型煤制天然气工艺187
参考文献190

第5章合成气制有机化工产品191
5.1合成气制甲醇191
5.1.1合成气制甲醇基本原理192
5.1.2甲醇合成催化剂194
5.1.3甲醇合成工艺条件195
5.1.4甲醇合成工艺流程195
5.1.5甲醇合成反应器199
5.1.6甲醇精馏207
5.2合成气经甲醇制烯烃209
5.2.1甲醇制烯烃原理210
5.2.2几种典型甲醇制烯烃技术212
5.2.3甲醇制烯烃主要影响因素223
5.3合成气制芳烃225
5.3.1FMTA工艺227
5.3.2MTA工艺228
5.4合成气制乙二醇228
5.4.1草酸酯加氢制乙二醇原理230
5.4.2草酸酯加氢制乙二醇工艺231
5.4.3两种合成气制乙二醇工艺231
5.5合成气制乙醇233
5.5.1合成气经乙酸加氢制乙醇234
5.5.2合成气经乙酸甲酯加氢制乙醇234
5.6合成气制二甲醚236
5.6.1甲醇脱水制二甲醚236
5.6.2合成气一步法制二甲醚237
参考文献238

第6章天然气的净化及转化239
6.1天然气净化239
6.1.1天然气脱硫239
6.1.2天然气脱水242
6.2天然气转化制合成气246
6.2.1天然气水蒸气转化法247
6.2.2天然气CO2转化法250
6.2.3天然气部分氧化法250
6.2.4联合转化制合成气250
6.3天然气制乙炔251
6.3.1天然气制乙炔的原理252
6.3.2天然气乙炔的典型工艺252
6.4天然气制燃料255
6.4.1天然气制合成油概述255
6.4.2天然气制合成油工艺 256
6.5其他天然气转化技术256
6.5.1天然气等离子体技术257
6.5.2甲烷氧化偶联制乙烯257
6.5.3甲烷转化制芳烃258
参考文献258

第7章石油烯烃、芳烃的生产及转化259
7.1烃类裂解259
7.1.1裂解过程化学反应259
7.1.2裂解反应的热力学264
7.1.3裂解反应动力学266
7.1.4裂解原料及裂解产品268
7.1.5烃类裂解工艺273
7.1.6裂解产品分离277
7.2芳烃生产及转化281
7.2.1石油芳烃生产281
7.2.2芳烃馏分的分离286
7.2.3芳烃转化287
7.3烯烃系列产品299
7.3.1乙醇299
7.3.2乙醛300
7.3.3乙酸303
7.3.4丙酮306
7.3.5丙烯酸及其酯314
参考文献317

第8章生物质能转化利用318
8.1生物质的特点和利用318
8.2生物质的组成319
8.2.1木质纤维素生物质的化学组成319
8.2.2生物质的工业分析成分321
8.2.3生物质的元素组成324
8.3生物质转化技术325
8.3.1物理转化技术326
8.3.2化学转化技术327
8.3.3生物化学转化技术329
8.3.4生物质转化技术的比较330
8.4典型生物质转化工艺331
8.4.1生物质燃料乙醇331
8.4.2生物质柴油333
8.4.3生物质热解340
8.4.4生物质气化353
参考文献359

第9章太阳能、电能和氢能361
9.1太阳能361
9.1.1太阳能的特点和利用361
9.1.2太阳能-光电转换利用362
9.1.3太阳能-光热转换利用368
9.2电能369
9.2.1电能的特点和利用369
9.2.2动力电池371
9.2.3大规模储能电池体系373
9.2.4新型化学储能体系377
9.3氢能379
9.3.1氢能的特点和利用379
9.3.2碱性燃料电池380
9.3.3质子交换膜燃料电池381
9.3.4磷酸燃料电池382
9.3.5熔融碳酸盐燃料电池382
9.3.6固体氧化物燃料电池382
参考文献383

第10章能源化工过程的污染与防治384
10.1能源化工过程的环境污染问题384
10.1.1煤化工过程的环境污染问题384
10.1.2石油石化工业的环境污染问题386
10.2能源化工废水的治理388
10.2.1废水处理技术概述388
10.2.2废水处理流程389
10.2.3煤化工过程含酚废水的治理390
10.2.4石油石化工业含油废水的治理393
10.3能源化工废气的治理395
10.3.1粉尘的治理395
10.3.2气态污染物的治理397
10.3.3二氧化硫废气的治理399
10.3.4氮氧化物废气的治理403
10.4能源化工废渣的治理及资源化405
10.4.1废渣的处理技术405
10.4.2废渣的最终处置技术406
10.4.3废渣的资源化利用407
10.4.4污泥的处理及利用409
参考文献411