燃气:通俗的讲就是用来燃烧的气体,通常指城市管道和农村气罐装的可燃性气体。
从定义上讲,可燃气体有很多,有C4以下的烃类、氢气和一氧化碳,都可以作为燃气。20世纪中国的燃气来源主要来源于煤化工和少量石油副产品,天然气和沼气开发较晚,形成煤气为主、石油气为辅的燃气结构。
煤气根据气化方法又分为水煤气、焦炉煤气和高炉煤气。
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水煤气通过炭和水高温反应——C+H2O(g)=(高温)CO+H2,产生的热值低,不如烃类,故一般不直接用作燃气,二是作为化工原料或者是工业燃料。
水煤气制作工艺
焦炉煤气是煤制炼焦产品的副产物,主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%,并有少量一氧化碳、二氧化碳、 氮气、氧气和其他烃类,其发热值为18250kJ/Nm3,属于中热值燃气,属于城市燃气的一种。
高炉煤气是炼铁高炉的副产物,炼铁需要碳和二氧化碳制备的一氧化碳作为还原剂,还原铁氧化物成金属铁,由于还原剂大大过量,故需要接受尾气,这尾气就是高炉煤气;主要成分为: CO、C02、N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2、N2的含量分别占15%、55%,热值仅为3500KJ/m3左右,属于低热值,一般不直接作为燃气,但是可能会加入到焦炉煤气中,作为“混合气”供应民用燃气。
高炉煤气
石油气,是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气,通过一定程序,对石油尾气加以回收利用,采取加压的措施,使其变成液体,装在受压容器内,液化气的名称即由此而来。如无特殊说明,液化气都是指液化石油气,其主要成分为丙烷、丁烷,少量成分包括甲烷、丙烯、H2S、氢气等等,热值较高10万KJ/m3。
要注意的一点是,石油气和油制气不是一个概念。油制气主要是指用石油中重油、轻油甚至包括石油气经过裂解而制备的可燃混合气体,属于裂解气的一种。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。油制气热值较高,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。
工业上有一个统称,叫人工燃气或人工煤气,包括水煤气、焦炉煤气、高炉煤气和油制气,而不包括液化石油气;一般不作特殊说明,人工煤气也就简称为煤气。而燃气管道中一般为焦炉气(或者是混合气)、油制气和液化气。
进入21世纪左右,天然气开始进军燃气市场,打破人工煤气和液化气的格局。天然气主要来源煤层、石油田、气田以及页岩层,主要成分为甲烷,一般分为液化天然气和压缩天然气,压缩天然气也包括了人工沼气。天然气热值在4万KJ/m3左右,属于高热值燃气,而1吨液化天然气LNG可产生1350标准立方米的天然气,可想它的热值有多大。
当前中国燃气市场,天然气、煤气和液化气各占几分,所以一般指的燃气就是指这3种可燃气体的统称。
至于煤气和液化气为什么总是分不清?是因为煤气罐,实际农村用的煤气罐装的是液化石油气,正确的称呼应该是叫液化气罐,可是人们叫久了,煤气罐也就成了正解了。