燃气的分类

燃气的分类

燃气是以可燃气体为主要组分的混合气体燃料。由于50年代以前，燃气普遍栗采用煤加工生产，因此习惯上把这类可燃混合气体燃料称为“煤气”。也有些地方休为“瓦斯”(GAS)。

燃气的种类较多，主要有人工煤气、液化石油气、天然气和沼气。

燃气按热值不同分为两类。一类是热值低的可燃气体，如氢气和一氧化碳，热值约为

13000千焦／米。(标准)；一类是热值高的可燃气体，如烷、烃类可燃气体，它们的热值超过38000干焦／米。(标准)。

一、人工煤气

人工煤气是指以煤或重油为主要原料制取的可燃气体，按其生产方式不同可分为以下

几种。

1．干馏煤气

将煤隔绝空气加热到一定温度时，煤中所含挥发物开始挥发，产生焦油、苯和煤气，剩留物最后变成多孔的焦炭。这种分解过程称为“于馏”。利用焦炉、连续式直立炭化炉（又称伍德炉)和立箱炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。

在干馏过程中，由于最终温度不同，又可分为高温干馏和中温于馏。它们所产生的干馏煤气，则称为全焦煤气和半焦煤气。利用焦炉生产高温干馏煤气，它的剩留物为焦炭。利用炭化炉、立箱炉生产中温干馏煤气．它的剩留物为半焦，通常称为熟煤。

干馏煤气的主要成分为氢、甲烷、一氧化磷等，热值为27000千焦／米3(标准)左右。干馏煤气的产气率约300～500米3／吨煤，是我国城市燃气主要气源之一．

2．气化煤气

固体燃料的气化是热化学过程．煤可在高温时伴用空气(或氧气)和水蒸气为气化剂，经过氧化、还原等化学反应，制成以一氧化碳和氧为主的可燃气体。采用这种生产方式生产的煤气，称为气化煤气。

气化煤气按其生产方法(气化剂)的不同，主要可分为以下几种。

(1) 混合发生炉煤气生产混合发生炉煤气的设备见图l 7。它以空气和水蒸气作为气化剂，煤与空气及水蒸气在高温作用下制得混合煤气。其中一氧化碳含量为27.5％，热值约5410 千焦／米3(标准)。

混合发生炉煤气由于毒性较大．热值低，不能作为城市燃气的唯一气源。一般用于掺入

高热值煤气(干馏煤气及油制煤气)中，配制成城市燃气；也常用作焦炉燃烧室加热。

(2) 水煤气以水蒸气作为气化剂，在高温下与煤或焦炭作用制得水煤气。水煤气主要

成分为一氧化碳和氢气，其中一氧化碳含量迭385左右，氢含量40％左右，热值约为11000

千焦／米3(标准)。水煤气生产成本较高，一般只作为高峰负荷时的补充气源。水煤气发生炉为了提高水煤气热值，可在出口处下端设置增热器，从顶部喷注燃料油，使之受热裂解，

这样便能提高水煤气的热值。这种改良型水煤气炉称为增热水煤气炉。经过增热的水煤气，

它的热值可达18000～19000干焦／米3(标准)。

3．油制气

油制气是以石油(重油、轻油、石脑油等)为原料，在高温及催化剂作用下裂解制取。油制气发生炉见图9。

油制气按制取方法不同。可分为重油制气和轻油制气。重油制气又可分为重油蓄热裂解制气和重油蓄热催化裂解制气。重油蓄热裂解制气，每吨重油可产气500～600米3。，热值约为33000～38000千焦／米3(标准)；重油蓄热催化裂解制气(设备图19)每吨重油可产气1100～1300米3，热值约为19000～21000千焦／米3(标准)。

轻油制气工艺有多种制气方法可供选择。采用适宜的制气方法和各种工艺过程(如脱

CO2、CO变换、甲烷化、增热、深度改质等)的组合，便可适应各种制气规模并能生产出各种燃烧特性的燃气。

轻油制气的原料进择范围很广，可以用石脑油、液化石油气、油田伴生气、天然气凝析油、炼油厂尾气、天然气、甲醇等为原料。

油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化台物，以及少量的一氧化碳。裂解后的副产品有苯、萘、焦油、炭黑等。生产油制气基建投资少，自动化程度高，生产机动性强，油制气既可作为城市燃气的基本气源，又可作为城市燃气供应高峰的调节气源。

二、液化石油气

液化石油气有两个来源：在油气田，它是在冷却、加压工段中分离回收的产品；在炼油厂．它是炼油过程中的一种副产品。由于原油成分和性质不同，炼油厂加工工艺和设备类型也不同．一般分蒸馏、热裂化、催化裂化、催化重整和焦化等五种。不同加工工艺液化石油气的产率及质量也不同。

液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等。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，从液态转变为气态其体积扩大250倍。所以气、液两相是液化石油气的特征。液化石油气气态和空气的相对密气约为

1.85，液态纯丙烷的密度为0.509克/厘米3，发热值约为92000～121000千焦／米。(标准)。

液化石油气可进行管道输送，也可加压液化灌瓶。液化石油气储灌站。随着我国石油工业的发展，液化石油气已成为城市燃气的重要气源之一。

三、液化石油气混空气（人工天燃气）

液化石油气混空气作为代天燃气使用，简称LPG+AIR，在一定程度上与天燃气有互换性。按不同比例混合所得到的人工天燃气，它们的燃烧特性是不同的，根据国家标准《城市燃气分类》（GB/T13611-92），一般把人工天燃气作为10T天燃气列入标准，其华白数范围为41.2-47.3MT/立方米,燃烧速度指数范围为31-34,也就是说,10T气的液化石油气所占比例范围为40%左右,其高热值为51.5MJ/立方米左右,华白数为44MJ/立方米左右,燃烧势为39.4左右,密度为1.77KG/立方米,其相对密度为1.37左右。

四、天然气

天然气是埋藏在地下的可燃气体，它包括气井天然气、石油伴生气、凝析气田气和矿井气。

由气井开采出的可燃气体称为纯天然气。它的主要成分是甲烷(CH4)，约占98％左右。

此外还有少量的乙烷、丙烷、氨、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳等。热值约为38000干焦／米3(标准)。

石油伴生气是采油时的副产品，它的土要成分也是甲烷，约占80％～90％左右。此外还

有少量的烷烃类及二氧化碳、氢、氮等。热值约为42000千焦／米3(标准)。

凝析气田气含有石油轻质馏分，除有大量甲烷外，还含有2％～5％戊烷及戊烷以上碳

氢化台物。热值约46000干焦／米3(标准)。

天然气采出后需经降压、分离、净化(脱硫、脱水)．才能作为城市燃气的气源。

矿井气是采煤时的副产品，主要成分是甲烷、氮，此外还有氧、．氧化碳等。矿井气只有当甲烷含量在40％以上时，才能作为燃气供应。当甲烷体积组分在40％～45％时，矿井气的热值约为17000千焦／米3(标准)。

五、沼气

沼气是一种生物能源。生物通过自己特有的系统收集贮存太阳能，然后在一定条件下，

通过微生物主要是甲烷细菌作用．将贮存的能量转化为以甲烷、二氧化碳为主要组分的

可燃气体，通常称为“沼气”。

各种有机物如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等都能在隔绝空气的条件下发酵，在微生物作用下产生沼气。粪便、垃圾、杂草、酒糟等有机物，均可作为生产沼气的原料。

沼气的主要组分为甲烷(约占60％)、二氧化碳(约占35％)，此外，尚有少量的氢、氧、一氧化碳等，热值约为21000千焦／米3(标准)。

当前我国农村正在大力推广应用沼气，据统计全国沼气年产量超过20亿米。，相当于

200万吨标准煤。沼气作为城市燃气的气源，有着广阔的开发前景