东非大裂谷 人类大迁徙:人工煤气

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人工煤气2009-03-06 16:26

人工煤气是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三种:
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“干馏”。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干馏。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。干馏煤气的产气率为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)混合发生炉煤气是生产混合发生炉煤气的设备。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,其中一氧化碳含量达38.5%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—19000千焦/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,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。
轻油制气的原料选择范围很广,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。

人工煤气按华白数W,MJ/m3(kcal/m3)和燃烧势可分为以下三种:

标准 范围 标准 范围 5R22.7(5430) 21.1(5050)~24.3(5810) 94                                      55~66 6R27.1(6470) 25.2(6017)~29.0(6923) 108 63~110 7R32.7(7800) 30.4(7254)~34.9(8346) 121 72~128