低階煤在我國煤炭儲量、產量中占比均超過一半，實現(xiàn)其清潔高效轉化利用，是對煤炭清潔高效利用的最大貢獻。以熱解為龍頭的低階煤分質利用技術，已得到業(yè)界的廣泛認同，被認為是最具潛力的煤炭清潔高效低碳利用技術之一，產業(yè)發(fā)展前景廣闊。

低階煤中低溫熱解所產出的煤焦油，富含環(huán)烷烴和芳環(huán)化合物，是一種重要的戰(zhàn)略資源，由于以往對其組成和反應特征認識不夠，高端利用加工技術開發(fā)滯后，中低溫煤焦油僅被加工成普通汽油、柴油調和組分使用，未能發(fā)揮其資源結構特點優(yōu)勢。在此背景下，陜西煤業(yè)化工集團有限責任公司尚建選總工程師和西北大學李冬教授團隊，以中低溫煤焦油的綠色、低碳、高效轉化為主攻方向，提出了中低溫煤焦油的分級分質利用新思路，以期進一步延伸產業(yè)鏈和價值鏈。圍繞這一方向，團隊經過近二十年的科學研究和技術開發(fā)，在中低溫煤焦油的組成和反應特征方面，收獲了許多彌足珍貴的認知和見解，并在此基礎上進行了成功的工程實踐，得到了行業(yè)和市場的廣泛認可。

2006 年以來，尚建選、李冬、楊占彪、李穩(wěn)宏、崔樓偉、馬寶岐等團隊骨干對中低溫煤焦油的組成、加氫反應、重整反應、熱聚合反應等進行了系統(tǒng)研究，全程參與了中低溫煤焦油分級分質利用技術的研究開發(fā)和工程實踐。團隊相關專家學者在大量研究和論證的基礎上撰寫成《中低溫煤焦油結構與反應》（尚建選等著．北京：科學出版社，2024.5）一書，凝聚了作者的智慧和努力，成果來之不易，體現(xiàn)了作者的系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思想。

該團隊采用分析表征新手段和計算機分子模擬結合的方法，系統(tǒng)解構了中低溫煤焦油及其瀝青質重組分的分子結構、締合體結構、聚集體結構等超分子結構特點，并在此基礎上對其預處理過程、加氫過程、重整過程、熱聚合過程等典型轉化反應路徑過程的動力學、熱力學和轉化機理等方面進行了全面研究，提出了“中低溫煤焦油-預處理技術-催化級配技術-全餾分加氫技術-瀝青制備炭素材料技術”的分級分質利用技術思路，開展了與其配套的工藝、催化劑、關鍵設備仿真和過程模擬等大量理論和實驗工作。由此凝練成的專著具有很強的理論性、指導性和可操作性，為中低溫煤焦油的分級分質利用提供了很好的借鑒。

《中低溫煤焦油結構與反應》相關內容源于2006 年以來的中低溫煤焦油輕質化技術研究工作，包括中低溫煤焦油全餾分加氫制備燃料油技術、中低溫煤焦油分離提質預處理技術、中低溫煤焦油加氫催化劑及其級配技術、中低溫煤焦油加氫石腦油深度開發(fā)技術、中低溫煤焦油瀝青質超分子體系構建與其分離轉化技術、中低溫煤焦油中間相機理與制備針狀焦技術。

在15項國家級項目，如國家自然科學基金項目“中低溫煤焦油瀝青質超分子體系探索(21978237)”“基于動力學模型的中低溫煤焦油加氫反應器模擬及其瀝青質加氫轉化機理(21646009)”“基于動力學模型的煤焦油加氫精制催化劑級配研究及氫耗的分類計算(21206136)”，以及33項省部級項目對研究團隊的支持下，團隊發(fā)表相關論文150 余篇，申請專利100 余件，授權專利60 余件，擁有工業(yè)化成果3 項。

▲ 50 萬t/a煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基特種油品成套工業(yè)化廠區(qū)全景

基于本書研究成果開發(fā)的“煤焦油全餾分加氫生產清潔燃料技術”實現(xiàn)了12萬t/a(后期擴能至16.8萬t/a)的產業(yè)示范，鑒定結果為國內領先，世界首創(chuàng)；開發(fā)的“煤焦油全餾分加氫制環(huán)烷基油技術”，建成全球首套50萬t/a示范工程，已平穩(wěn)運行三年，鑒定結果為整體達到國際領先水平；產出煤焦油基航天煤油、高閃點和大比重噴氣燃料、超低凝軍用柴油及超高壓變壓器油等5大類13種特種油品；所產航天煤油于2020年12月成功完成了火箭發(fā)動機整機熱試車，具有比沖高、傳熱性好和抗結焦性能強等優(yōu)勢。本書研究成果的工業(yè)化轉化，為我國中低溫煤焦油分質利用提供了重要的理論支撐和一定的科學指導，對于緩解我國石油資源緊張和我國環(huán)烷基原油資源嚴重不足具有重要現(xiàn)實意義。

這既是一部有著較高學術價值的專業(yè)論著，也是低階煤清潔高效轉化利用，特別是煤焦油加工行業(yè)生產和管理人員的實用參考書，其出版必將對中低溫煤焦油的多元化、高端化、低碳化利用產生重要的促進作用。我深信此書提出的新思路、新技術、新工藝，一定能為中低溫煤焦油加工轉化的技術迭代和產業(yè)升級提供幫助，這也正是尚建選等作者撰寫此書和筆者為此書作序的初衷。

謝克昌       

中國工程院院士

2023 年12 月  

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本書對中低溫煤焦油的組成、結構、性質及在多種加工過程中的反應機理進行系統(tǒng)介紹。首先，對中低溫煤焦油的組成、性質、特征及分離分析方法等前沿研究進行論述。其次，詳細地分析中低溫煤焦油的多種反應機理，如加氫反應、重整反應、熱聚合反應等，并詳細說明這些反應在實際生產中的應用。最后，對中低溫煤焦油加工利用方面的前沿技術進行介紹，展示不同發(fā)展方向。

本書可供煤化工領域，特別是從事煤焦油加工研究的科研工作者及一線從業(yè)人員閱讀，也可供高等院校煤化工相關專業(yè)師生參考。