3. 礦井氣 礦井氣是從煤礦礦井中抽出的燃?xì)?。其主要組分也是甲烷,其含量視抽氣方式不同而變化,一般含氮量很高,所以熱值較低。撫順、鶴壁等礦區(qū)城鎮(zhèn)將礦井氣作為城市燃?xì)馐褂靡讯嗄辍?br />
我國陜北長慶干氣田天然氣甲烷體積分?jǐn)?shù)98%、標(biāo)態(tài)下低發(fā)熱量36590kJ/m3;四川天然氣甲烷體積分?jǐn)?shù)一般不少于90%,標(biāo)態(tài)下發(fā)熱量為34800~36800kJ/m3。大港地區(qū)的天然氣為石油伴生氣,甲烷體積分?jǐn)?shù)約為80%,乙烷、丙烷和丁烷等體積分?jǐn)?shù)約為15%,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)熱量約41900kJ/m3。
隨著長慶油田和新疆地區(qū)天然氣的開發(fā),新疆至上海的西氣東輸?shù)拈_始,我國將迎來一個(gè)長輸管道快速發(fā)展的時(shí)期。
二、人工燃?xì)?/strong>
人工燃?xì)馐侵笍墓腆w或液體燃料加工所生產(chǎn)的可燃?xì)怏w。以煤為原料的人工燃?xì)庵饕邢铝形宸N:
1. 干餾煤氣 煤在隔絕空氣的情況下經(jīng)加熱干餾所得的燃?xì)狻R话阍跓捊範(fàn)t或炭化爐內(nèi)進(jìn)行干餾所獲得的燃?xì)?。這類燃?xì)庵械募淄楹蜌浜枯^高,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱值一般在18MJ/m3左右。無色有昧,由于含氫量大,所以燃燒速度很高,著火點(diǎn)約550~650℃,爆炸范圍5.6%~30.3%,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度約0.5kg/m3。
2.高爐煤氣 高爐煤氣是煉鐵高爐生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,可燃成分主要是一氧化碳。由于它有大量的二氧化碳和氮,所以熱值很低,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下一般不超過3700kJ/m3。高爐煤氣無色、無味、無臭,密度較大,標(biāo)態(tài)下密度約在1.3kg/m3,著火點(diǎn)約700℃,爆炸范圍為46%~48%,毒性極強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含灰量不大于10mg/m3,可用作鍋爐燃料。
3.發(fā)生爐煤氣 發(fā)生爐煤氣是用來作為工廠內(nèi)部燃料或城市煤氣中的摻混氣(離發(fā)熱量燃?xì)獾南♂寶?而生產(chǎn)的。在發(fā)生爐內(nèi)對(duì)燃燒的底層煤或焦炭鼓入空氣(也有加入部分水蒸氣的),在靠上面的還原層和干餾層中生成一氧化碳和氫等可燃成分,即發(fā)生爐煤氣。它的含氮量很大,約占一半以上。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下熱值僅為3900~5400kJ/m3。
4. 水煤氣 水煤氣的生產(chǎn)與發(fā)生爐煤氣相似,是對(duì)熾熱的煤層鼓入蒸氣(為了保證爐內(nèi)一定的反應(yīng)溫度,必須與水蒸氣交替地鼓入空氣),產(chǎn)生以氫和一氧化碳為主要可燃成分的燃?xì)?。由于它的含氮量?體積分?jǐn)?shù)不到10%),故標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)熱量達(dá)10800kJ/m3左右。由于燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色故又稱藍(lán)煤氣。
5.高壓氣化氣高壓氣化氣是以煤為原料,以氧和蒸氣為氣化劑在高壓下進(jìn)行完全氣化而產(chǎn)生的燃?xì)?。氣化壓力隨不同的制氣工藝而異,通常為2.0~3.0MPa。這種方法產(chǎn)氣率高,是合理使用劣質(zhì)煤的有效途徑。這種燃?xì)獗旧砭哂休^高的壓力,便于輸送,是城市供氣中有發(fā)展前途的氣源。它的主要成分是氫、一氧化碳和甲烷。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)熱量約16700kJ/m3。
三、油制氣
1.蓄熱熱裂解氣 是以原油、重油或輕油在800~900℃的高溫下,使烴類中的C-C鍵和C-H鍵裂解而生成甲烷和乙烯等烴類為主的燃?xì)?。它含有一部氫。作為燃料送出前還要經(jīng)過冷卻,脫除焦油、苯、硫化氫等凈化處理。其主要成分是甲烷、氫、乙烯和丙烯,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)熱量約41900kJ/m3。每噸重油的產(chǎn)氣量為500~550m3。
2.蓄熱催化裂解氣 是以石油產(chǎn)品為原料的裂解氣。在催化劑的作用下使水蒸氣與裂解后的烴類和游離碳轉(zhuǎn)化成氫和一氧化碳從而提高產(chǎn)氣量。這種燃?xì)庵械臍涞捏w積分?jǐn)?shù)為30%~60%。甲烷和一氧化碳也相當(dāng)高。催化裂解氣的燃燒速度較高,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下發(fā)熱量約16700kJ/m3。
3.自熱裂解氣和加壓裂解氣 自熱裂解氣是為了使設(shè)備和操作更為簡單的一種重油裂解制氣方法。加壓氣化是在高溫高壓下,用氧氣和少量蒸氣使油裂解氣化。這類裂化方法產(chǎn)氣率高,原料油的品種不受限制。輸送時(shí)可以利用反應(yīng)爐內(nèi)的壓力、不需在廠內(nèi)再加壓。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的發(fā)熱量在16700kJ/m3左右。
四、液化石油氣
液化石油氣是開采和煉制石油過程中,作為副產(chǎn)品而獲得的一部分碳?xì)浠衔?。目前我國供?yīng)的液化石油氣主要是從煉油廠催化裂化氣體中提取的。
液化石油氣主要組分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。在常溫下呈氣態(tài),但加壓或冷卻后很容易液化。石油氣液化后,其體積為氣態(tài)時(shí)的1/250,具備了能用受壓鋼質(zhì)容器儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)臈l件。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣態(tài)液化石油氣的發(fā)熱量約為92100~121400kJ/m3,密度在1.9~2.35kg/m3之間;液態(tài)液化石油氣的發(fā)熱量約為45200~46100kJ/kg。
五、生物氣
有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣及適當(dāng)?shù)臏囟?、含水率和酸堿度條件下,受發(fā)酵微生物作用而生成的氣體,統(tǒng)稱為“生物氣”。其主要可燃組分為甲烷,又稱“沼氣”。生物氣原料用之不竭,凡是廢棄的動(dòng)植物和微生物,以及生活和生產(chǎn)中各種有機(jī)廢物(以城市垃圾和農(nóng)作物廢料及人畜糞便為大宗),都可以在一定條件下發(fā)酵制成生物氣。一般生物氣(體積分?jǐn)?shù))中含有甲烷55%~65%,二氧化碳30%~40%,還有少量的氫、硫化氫和氮等。其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱值約為20~25MJ/m3。
按燃?xì)獾臒嶂捣诸?br />
燃?xì)獍雌錈嶂?發(fā)熱量)分類是燃?xì)鈶?yīng)用上一種較為簡易的分類方法。
燃?xì)鉄嶂档姆诸惲?xí)慣上分為三個(gè)等級(jí),即高熱值燃?xì)?HCVgas)、中等熱值燃?xì)?MCVgas和低熱值燃?xì)?LCVgas)。氣化煤氣多數(shù)屬于低熱值燃?xì)?,熱值在?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大致在12~13MJ/m3之間,或更低。中等熱值燃?xì)庖猿鞘腥細(xì)?主要為干餾煤氣)為代表,熱值在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為20MJ/m3左右。高熱值燃?xì)鈩t指熱值在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為30MJ/m3以上的燃?xì)狻L烊粴?、部分油制氣和液化石油氣都是高熱值燃?xì)狻?br />
低熱值燃?xì)獾目扇冀M成主要為氫和一氧化碳,同時(shí)含有相當(dāng)數(shù)量的不可燃惰性組分,其含量有時(shí)甚至達(dá)到半數(shù)。中等熱值燃?xì)獬袣浜鸵谎趸纪猓€含有甲烷和其他烴類,或者主要可燃組分為甲烷,但伴有大量非可燃組分(如一些生物氣)。高熱值燃?xì)獾慕M分以烴類為主。
一些燃?xì)獾慕M分和其低熱值見表1-1。
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