燃气专业技术培训教材.docx

第一章 燃气基础知识一、 燃气种类 燃气通常由多种单一气体混合而成，其组分主要是可燃气体可燃气体主要有碳氢化合 物、氢和一氧化碳非燃气体主要有氮气、二氧化碳和氧气此外燃气中还含有少量的混杂 气体和杂质，如水蒸气、氨、硫化氢、萘、焦油和灰尘等以及微量的惰性气体氦(He)、氩(Ar) 等.氢气是焦炉燃气的主要成分.它是一种比重最轻、无色无味、很难液化的气体，其在空 气或氧气中燃烧时产生淡蓝色火焰并放出大量的热一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，比空气稍轻，难溶于水，不易液化在空气中燃 烧时，火焰为蓝色，产生二氧化碳并放出大量的热当空气中一氧化碳含量达 01%(体 积比)时,就会引起中毒甲烷是天然气的主要成分它在常温下是气体，无色无味，比空气轻,微溶于水在空气中燃烧时发出光和热甲烷在1000° C以上会分解成碳和氢气；在约-162° C时，可由气 体变成液体，体积可缩小约1/600倍，称为液化天然气,储存在低温储罐中1T液化天然气心 2.22立方液化天然气~1330立方天然气(公司目前按照1480计算),1立方液化天然气〜 450kg液化天然气丙烷、丙烯、丁烷、丁烯是液化石油气的主要成份这些碳氢化合物在常温常压下呈气 态，供用户使用；而当压力升高或温度降低时,又很容易使它转变为液体，其体积缩小约 250 倍，便于运输与储存。

各种单一可燃气体的燃烧特性见表1-1单一可燃气体的燃烧特性 表 1-1序 号气体名称分子式爆炸极限L120° C (上/下)空 气中的体 积(％)着火 温度t(° C)燃烧反应式理论空气量 和耗氧量 (m3 / m3)理论烟气量Vf (m3 / m3)热值Q(KJ/ m3)空气O2CO2H2ON2Vf高低1氢H2759/4.0400H?+02= H?O2.380.5一1o 01o882.8812724107682一氧化碳CO742/125605CO+0.5 O2= CO22.380o 51o 0一1o882.8812615126153甲烷CH415.0/50540CH4+2 O2=2 CO2+h2o9.522.01o 02o 07o5210.5239752358224乙炔C2H2805335C2H2+2.5 O2=2 CO2+H2O11o 902o 52.01o 09o4012o4058370563955乙烯C2H4340/27425C2H4+3 O2=2 CO°+2H°O14o 283o 02o 02.011o2815.2863294593436乙烷C2H6130/2.9515C2H6+3.5 O2=2 CO2+3H2O16.663.52.03o 013o6118.1670190642517丙烯C3H611。

7/2.0460C3H6+4o 5 O2=3 CO°+3H°O21.244o 53.03.016o9222.9293456874668丙烷C3H89.5/2.1450C3H8+52=3 CO2+4H2O23 o 805o 03.04.018.8025 080101039930309丁烯C4H8100/1.6385CH+6 O9=28.5660 04.04o 022 030.512555117424 CO2+4H2O56695C4H10+6.5 O9=24.433.4133581233610丁烷n-C4H108.5/153653054.05.04 CO2+5H2O4404C5H10+75 O9=28.238158841484911戊烯c5h108.7/1429035707.55.0505 CO2+5H2O02084CsH112+8 O2=30168231563712戊烷c5h128.3/1426038088.05.05.05 CO2+6H2O080874C6H6+7.5O2=28161881554113苯c6h68.0/1.25603556.03.06 CO2+3H2O202072硫化H2S+1。

5O2=714h2s45.5/432707.14101.05.642530623329氢s o2+h2o64燃气天然气人工煤气气井气 — 石油伴生气' 凝析气田气一矿井气或煤层气r煤制气L油制气液化石油气—N.GC.N.GL.N.G—高炉煤气 干馏煤气-气化煤气天然气 压缩天然气 液化天然气—发生炉煤气水煤气蒸汽一氧气煤气（压力气化） 一两段式气化炉煤气'重油蓄热热裂解气-重油蓄热催化裂解气石油炼油厂炼制-凝析气田气、石油伴生气—生物气（沼气）一—天然—人造燃气种类很多，按燃气成因可分为：天然气、人工煤气、液化石油气、生物气（沼气）等一）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;从井下煤层抽出的矿井气或 煤层气.优质可燃气体称为天然气用天然气作为能源取得优质可燃气体供民用、商业、工业企 业作为燃料；天然气是指埋藏在地下深处动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用,在 不同地质条件下生成、迁移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的可燃气体；其 次，天然气是一种以低分子饱和碳氢化合物为主要成分的可燃气体混合物；再次，纯天然气 的组分以甲烷为主，在O°lMPa、O° C时，天然气比重为0。

55,比空气轻沸点一161.49° C, 低于沸点温度天然气变成液体，液态天然气的体积为气态时的1/600，有利于运输和储存 天然气爆炸极限为 5%一15％（空气中体积），天然气极易爆炸；最后,天然气又是制取合成 氨、甲醇、炭黑、乙炔等化工产品的原料气同时，还被用作汽车燃料.天然气在用于联合 发电系统、热泵（供热和制冷）及燃料电池等方面都具有十分诱人的前途.（二） 人工燃气人工燃气是指以固体燃料或液体燃料为原料而制得的可燃气体.按其生产方式不同可分 为干馏煤气、气化煤气及油制气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，这种分解过程称为干馏利用焦炉、连续式直立碳化炉（又称伍 德炉）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煤可产煤气 300—500 此类煤气中氢和甲烷的含量较高低发热值一般为16.7MJ/N 左右2、 气化煤气以固体燃料（煤或焦炭）为原料,以氧气（空气、富氧空气或纯氧）和水蒸气等为气化剂， 在高温条件下通过化学反应将固体燃料转化为气体燃料的过程为气化，气化后得到的可燃气 体称为气化煤气。

按生产方法和气化剂的不同，气化煤气可分为:压力气化煤气、发生炉煤 气和水煤气其中压力气化煤气可以单独作为城市燃气气源水煤气和发生炉煤气发热值低， 而且一氧化碳含量高,毒性大，不能单独作为城市燃气气源.但可用来加热焦炉连续式直立炭 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其它发热值较高的燃 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.两段式气化炉煤气包括发生炉型两段炉煤气和水煤气型两段炉煤气.水煤气型两段式完 全气化炉,上段为干馏段,下段为气化段煤气的主要成份是氢气和一氧化碳，其低热值在 12MJ/Nm3左右由于一氧化碳含量在30%左右，经过处理，可采用部分一氧化碳变换及加臭 等技术措施，可作为中、小城镇气源,也可以作掺混或调峰气源3、 油制气油制气是以重油、柴油或石脑油等为原料制得的可燃气体.按制取方法不同，油制气可分为热裂解气和催化裂解气以重油为原料制取热裂解气，每吨重油可产气500—600 m3， 发热值为33—38 MJ/N m3；制取催化裂解气每吨重油可产气1100—1300 m?,发热值约为 19—21 MJ/N m3油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化合物及少量的一氧化碳。

油制气 既可作为城市燃气的基本气源，又可作为城市燃气的调度气源三） 液化石油气液化石油气是在开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的C、C为主要成分的碳氢34化合物这些碳氢化合物在常压下的沸点为一42.7°C〜一05°C,所以在常温常压下以气体 状态存在，而当压力升高或温度降低时，很容易使之转化为液体状态,所以称这类碳氢化合 物为液化石油气液化石油气的热值为108.44MJ/Nm3左右目前我国供应的液化石油气主 要来自炼油厂的催化裂解装置液化石油气产量通常约占催化装置处理原料的7％—8%液化石油气可罐装运输，供应灵活，投资少，设备简单,建设速度快所以液化石油气供 应事业发展很快，一度成为城镇燃气气源之一.随着天然气事业发展,液化石油气趋向于城郊 边缘发展.（四） 生物气（沼气）各种有机物质，如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等，在一定温度、湿度、酸碱度和隔热 空气条件下，经过微生物发酵分解作用而产生一种以甲烷为主要成分的可燃气体，叫做沼气发酵的原料可以是垃圾、粪便、树叶杂草等有机物质沼气的组分中甲烷的含量约为60%, 二氧化碳为35%，此外还含有少量的氢、一氧化碳等气体.发热值约为209MJ/N 目 前主要用于农村。

各种燃气的主要组分及低发热值见表1—2 燃气的组分及低发热值 表1—2序号燃气类别组分（体积％）低 发热值 (KJ/N m3)C3H8C4H10C Hm nOH2CO2O2N2-一一天然气980.30.30.4656021.0362201纯天然气81.76864.9417561.6278454702石油伴生气748714919.555。