城市燃气概论汇总.docVIP

第一章?? 城市燃气概论 第一节 燃气的分类 ??? 城市天然气和工业用燃气是由几种气体组成的混合气体，其中含有可燃气体和不可燃气体。可燃气体有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃气体有二氧化碳、氮和氧等。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。 一.天然气 ????天然气一般可分为四种，从气井开采出来的气田气或称纯天然气；伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气；含石油轻质馏分的凝析气田气；从井下煤层抽出的煤矿矿井气。 ??? 纯天然气（简称天然气）的组成以甲烷为主，还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体。我国四川天然气中甲烷含量一般不少于90％，发热值为34800～36000KJ/Nm3。我国大港地区的天然气为石油伴生气，甲烷含量约为80％，乙烷、丙烷和丁烷等含量约为15％，发热值约为41900KJ/Nm3。凝析气田气除含有大量甲烷外，还含有2～5％戊烷及戊烷以上的碳氢化合物。矿井气的主要可燃组分是甲烷，其含量随采气方式而改变。 二.人工燃气 1. 固体燃料干馏煤气 ??? 利用焦炉、连续式直立炭化炉和立箱炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。用干馏方式生产煤气每吨可产煤气300～400m3。这类煤气中甲烷和氢的含量较高，低发热值一般在16700 KJ/Nm3左右。干馏煤气的生产历史最长，是我国目前城市燃气的重要气源之一。 2. 固体燃料气化煤气 ??? 压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气等均属此类。在2.0～3.0MPa的压力下，以煤作原材料采用纯氧和水蒸气为气化剂，和获得高压蒸气氧鼓风煤气，也叫高压气化煤气。其主要组分为氢及含量较高的甲烷，发热值在15100 KJ/Nm3左右。若城市附近有褐煤或长焰煤资源，可采用鲁奇炉生产压力气化煤气，这套装置可建立在煤矿附近（一般称为坑口煤气），不需另外设置压送设备，用管道可直接将燃气输送至较远城镇作为城市燃气使用。 ??? 水煤气和发生炉煤气的主要组分为一氧化碳和氢。水煤气的发热值为10500 KJ/Nm3左右，发生炉煤气的发热值为5400 KJ/Nm3左右。由于这两种燃气的发热值低，而且毒性大，不可以单独作为城市燃气的气源，但可用来加热焦炉和连续式直立炭化炉，以顶替出发热值较高的干馏煤气，增加供应城市的气量，也可以和干馏煤气、重油蓄热裂解气掺混，调节供气量和调整燃气发热值，作为城市燃气的调度气源。发生炉煤气还可作工厂及燃气轮机的燃料。 3. 油制气 ??? 我国一些城市，利用重油（炼油厂提取汽油、煤油和柴油之后所剩的油品）制取城市燃气。 ??? 按制取方法不同，可分为重油蓄热热裂解气和重油蓄热催化裂解气两种。重油蓄热裂解气以甲烷、乙烯和丙稀为主要组分，发热值约为41900 KJ/Nm3。每吨重油的产气量为500～550m3。重油蓄热催化裂解气中氢的含量最多，也含有甲烷和一氧化碳，发热值在17600～20900 KJ/Nm3左右，利用三筒炉催化裂解装置，每吨重油的产气量约为1200～1300m3。 ??? 生产油制气的装置简单，投资省，占地少，建设速度快，管理人员少，启动、停炉灵活，即可作城市燃气的基本气源，也可作城市燃气的调度气源。 ??? 国外不少中、小燃气厂多数是以石脑油（粗汽油）作为制气原料，因与重油相比，石脑油有如下优点：含硫少，不生成焦油，烟尘及污水等公害问题少，气化效率高，而且石脑油催化裂解制气转换一氧化碳也比较简单。 4. 高炉煤气 ??? 高炉煤气是冶金工厂炼铁时的副产品，主要组分时一氧化碳和氮气，发热值约为3800～4200KJ/Nm3。 ??? 高炉煤气可用作炼焦炉的加热煤气，以取代焦炉煤气，供应城市。高炉煤气也常用作锅炉的燃料或与焦炉煤气掺混用于冶金工厂的加热工艺。 三.液化石油气 ??? 液化石油气是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。 ??? 目前我国供应的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7～8％。 液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H8）和丁烯（C4H6）。习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小250倍。气态液化石油气的发热值约为92100～121400 KJ/Nm3。液态液化石油气的发热值约为45200～46100 KJ/kg。 ??? 液化石油气烯烃部分可作为化工原料，而其烷烃部分可用作燃料。近年来，国外不少城市还有它作为汽车燃料。由于在燃气事业中，发展液化石油气投资省、设备简单、供应方式灵活、建设速度快，所以液化石油气供应事业发展很快。 四.沼气 ??? 各种有机物质，如蛋白质、纤维素