燃?xì)庵R(shí)科普

燃?xì)庵R(shí)科普燃?xì)馐歉鞣N氣體燃料的總稱，能燃燒釋放出熱量，供居民和工業(yè)企業(yè)使用。常用燃?xì)庥刑烊粴?、液化石油氣和人工燃?xì)獾?。燃?xì)馔ǔＪ歉鲉我粴怏w的混合物，分為可燃成分和不可燃成分?？扇汲煞种饕刑?xì)浠衔铩錃?、一氧化碳等。不可燃成分有二氧化碳、氮?dú)?、氧氣等。此外還有少量的雜質(zhì)，如焦油、灰塵等。1.天然氣天然氣是指通過生物化學(xué)作用及地質(zhì)變質(zhì)作用，在不同地質(zhì)條件下生成、運(yùn)移，在一定壓力下儲(chǔ)集的可燃?xì)怏w。按形成條件不同可分為以下幾種。(1)氣田氣氣田氣主要是甲烷，含量約為80%～90%，乙烷至丁烷含量一般不大，戊烷及戊烷以上的重?zé)N含量甚微，其低熱值約為36MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(2)油田伴生氣油田伴生氣是指與石油共生的氣體，它包括氣頂氣和溶解氣兩類。油田伴生氣的特征是乙烷和乙烷以上的烴類含量較高，其低熱值約48MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(3)凝析氣田氣這是一種深層的天然氣，它除含有大量甲烷以外，戊烷及戊烷以上的烴類含量較高，并含有汽油和煤油組分。(4)煤層氣煤層氣也稱為煤田氣，是成煤過程所產(chǎn)生并聚集在合適地質(zhì)構(gòu)造中的可燃?xì)怏w。其主要組分為甲烷，同時(shí)含有少量的二氧化碳等氣體，其低熱值約40MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(5)礦井氣礦井氣也稱為礦井瓦斯，是成煤過程的伴生氣與空氣混合而成的可燃?xì)怏w。一般是當(dāng)煤層采掘后形成自由空間時(shí)，煤層伴生氣移動(dòng)到該空間與空氣混合形成的礦井氣。其組成為:甲烷30%～55%，氮?dú)?0%～55%，氧氣5%～10%，二氧化碳%～7%。低熱值約12.20MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。2.人工燃?xì)庖怨腆w或液體可燃物為原料經(jīng)各種熱加工制得的可燃?xì)怏w稱為人工燃?xì)?。主要有干餾煤氣、氣化煤氣和油制氣等。(1)干餾煤氣干餾煤氣是以煤為原料利用焦?fàn)t或直立式炭化爐等進(jìn)行干餾，所獲得的可燃?xì)怏w稱為焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣是煉焦過程的副產(chǎn)品。焦?fàn)t煤氣中氫氣約占60%，甲烷在20%以上，一氧化碳8%左右，其低熱值約17MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。連續(xù)式直立炭化爐煤氣是干餾煤氣與部分水煤氣組合成的混合氣體。其中氫氣約為55%，甲烷占17%～18%，一氧化碳占17%～18%。其低熱值約15MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(2)氣化煤氣氣化煤氣以固體燃料為原料，在氣化爐中通入氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣等)，在高溫條件下經(jīng)過氣化反應(yīng)而得到的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣。通常含有發(fā)生爐煤氣、水煤氣、蒸汽-氧氣煤氣。煤在常壓下，以空氣、水蒸氣作為氣化劑經(jīng)氣化后所得的煤氣稱為發(fā)生爐煤氣。其中氮?dú)庹?0%以上，其余為一氧化碳和氫氣。其低熱值為5.4MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。煤在常壓下，以水蒸氣作為氣化劑所制得的煤氣稱為水煤氣。其中氫氣約占50%，一氧化碳占30%以上，其低熱值約為10MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。發(fā)生爐煤氣和水煤氣這兩種煤氣熱值低、一氧化碳含量高，毒性大，不適宜單獨(dú)作為城市燃?xì)獾臍庠?。焦?fàn)t和連續(xù)式直立炭化爐的生產(chǎn)中需要加熱，消耗掉大量自身產(chǎn)生的煤氣，若用低熱值煤氣加熱，可以頂替出熱值較高的干餾煤氣，從而可增加城市煤氣的供應(yīng)量。水煤氣與干餾煤氣摻混可作為城市燃?xì)獾恼{(diào)峰氣源。以煤為原料在2.0～3.0MPa的壓力下，以純氧和水蒸氣作為氣化劑制成的煤氣稱為蒸汽氧氣煤氣，也叫壓力氣化煤氣。氫氣和甲烷是煤氣的主要成分，氫氣含量超過70%，甲烷占15%，低熱值為17MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，可以作為城市燃?xì)狻?3)兩段式完全氣化爐煤氣包括發(fā)生爐型兩段爐煤氣和水煤氣型兩段爐煤氣。水煤氣型兩段式完全氣化爐，上段為干餾段，下段為氣化段。煤氣的主要成分是氫氣和一氧化碳，其低熱值在12MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)左右。由于一氧化碳含量在30%左右，可采用部分一氧化碳變換及加臭等技術(shù)措施作為中、小城市氣源，也可作摻混或調(diào)峰氣源。(4)油制氣油制氣是以石油及其產(chǎn)品作為原料，經(jīng)過高溫裂解而制成的可燃?xì)怏w。按制取方法的不同又可分為熱裂解、催化裂解、部分氧化和加氫裂解等四種油制氣。目前我國以重油或減壓渣油為原料，用蓄熱式熱裂解法或蓄熱式催化裂解法制氣。它是將原料油傾入蓄熱器內(nèi)，使油受熱而裂解生成熱裂解油制氣，或?qū)崃呀鈿馔ㄟ^催化劑反應(yīng)器生成催化裂解油制氣。熱裂解氣的熱值為41.7MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，產(chǎn)氣率為每噸油500～550m3，主要作為化工原料氣。在有催化劑存在條件下，使原料油進(jìn)行催化裂解反應(yīng)而制得的燃?xì)夥Q為催化裂解油制氣。其組成以氫氣為主，并含有相當(dāng)數(shù)量的甲烷和一氧化碳，其低熱值為19MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，產(chǎn)氣率為1130～1300m3，該氣體與焦?fàn)t煤氣相似。將原料油、蒸汽和氧氣混合，在較高溫度下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)而制成的燃?xì)夥Q為部分氧化油制氣，其組成以氫和一氧化碳為主，低熱值約為10MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(5)高爐煤氣高爐煤氣是鋼鐵廠在煉鐵過程中由高爐排放出來的氣體，主要成分是一氧化碳和氫氣，發(fā)熱值約為4MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。高爐氣可用于焦?fàn)t加熱，頂替出焦?fàn)t煤氣供應(yīng)城市燃?xì)?。也可用作鍋爐燃料或與焦?fàn)t氣摻混作為鋼鐵廠加熱工藝的燃料。3.液化石油氣以凝析氣田氣、石油伴生氣或煉廠氣為原料氣，經(jīng)加工而得的可燃物質(zhì)為液化石油氣。目前液化石油氣大部分來自石油煉制過程中的副產(chǎn)品。由于生產(chǎn)工藝和操作條件不同，制取的液化石油氣的組分也有所差異，由油田伴生氣和天然氣中得到的液化石油氣中烷烴較多。液化石油氣的主要組分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。這些碳?xì)浠衔镌诔合乱詺怏w狀態(tài)存在，而當(dāng)壓力升高或溫度降低時(shí)，很容易轉(zhuǎn)化為液體狀態(tài)，所以稱這類碳?xì)浠衔餅橐夯蜌狻Ｒ夯蜌獾臒嶂禐?08.44MJ/M3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。由于液化石油氣運(yùn)輸、儲(chǔ)存和供應(yīng)方便，熱值高，可完全燃燒，因此已成為我國絕大多數(shù)城市燃?xì)獾闹饕獨(dú)庠粗弧氖蜔捴七^程得到的液化石油氣中，除烷烴外還有烯烴和二烯烴。有的液化石油氣中含有少