城燃气概述一

1、城市燃气概述 （一）城市燃气是从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点，通过输配系统 供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公 用性质的，且符合国家规范燃气质量要求的可燃气体。一般包括人工 煤气、天然气、液化石油气。燃气通常由许多单一气体混合而成，其 组分主要是可燃气体，同时也含有一些不可燃气体。可燃气体主要有 碳氢化合物、氢及一氧化碳等；不可燃气体主要有氮气、二氧化碳及 氧气等。此外，燃气中还含有少量的混杂气体及其他杂质，例如水蒸 气、氨、硫化氢、萘、焦油和灰尘等。一、燃气分类实际工程中，我国燃气一般按其成因不同分为三大类， 即常用的天然气、人工煤气、液化石油气。另外随着技术

2、进步，许多 新型的城市燃气也不断得到开发和应用。 1.天然气天然气是指通过生物 化学作用及地质变质作用，在不同地质条件下生成、运移，在一定压 力下储集的可燃气体。 按形成条件不同， 可分为气田气、 石油伴生气、 凝析气田气、煤成气、矿井气等。是由低分子碳氢化合物组成的混合 气体，主要成分是甲烷（CH4）,安全性相对较高，按照来源可分为如下 三种。 （1）气田气产自天然气田中的天然气称气田气。在地层压力作用 下燃气有很高的压力，往往达到 110MPa。甲烷含量约80%98%, 还含有乙烷、丙烷、丁烷等烃类物质和二氧化碳、硫化氢、氮气等非 烃类物质，其低热值约36MJ/m3（标准状态下）。如我国四

3、川的天然气属 于这一类，CH4含量90%以上，热值3336MJ/m3。（2）石油伴生气石油伴生气是石油开采过程中析出的气体，在分离器中由于压力降低而 进一步析出。它包括气顶气和溶解气两类。石油伴生气的特征是乙烷 和乙 烷以 上的 烃类 含量一般较 高， 所以热 值较高， 其低热 值约 48MJ/m3（标准状态下）。华北油田、大庆油田生产的天然气都是石油伴 生气，如大庆石油伴生气，CH4含量80%,其他烷烃含量15%,热值约 42MJ/m3。 （3）煤层气也称为煤田气，是成煤过程中所产生并聚集在合 适地质构造中的可燃气体,其主要组分为甲烷,同时含有少量二氧化 碳等气体，热值约40MJ/m3（标准

4、状态下）。（4）矿井气矿井气也称为矿井 瓦斯,是从煤矿矿井中抽出的可燃气体。一般是当煤采掘后形成自由 空间时,煤层伴生气移动到该空间,与空气混合形成矿井气。其组分 中甲烷含量30%55%、氮30%55%、氧5%10%、二氧化碳4% 7%。由于含氮量很高，所以热值较低，其热值约 1220MJ/m3（标准状 态下）。抚顺、鹤壁等矿区城镇将矿井气作为城市燃气使用已多年。如 抚顺煤矿矿井气，CH4含量30%55%,热值1219MJ/m3。2.人工煤 气以固体、液体或气体 （包括煤、重油、轻油、液体石油气、天然气等 ） 为原料经转化制得的，且符合现行国家标准人工煤气（GB13612质量要求的可燃气体。按

5、制气原料和方法分,主要有干馏煤气、气化煤 气、油制气和高炉煤气等,人工煤气又简称为煤气。（1）干馏煤气以煤为原料,用焦炉或直立式炭化炉等进行干馏所获得的可燃气体称为干 馏煤气。其中高温干馏煤气是煤在 1OOOC左右隔绝空气加热产出的， 在冶金行业作为生产焦炭时的副产煤气,主要成分是甲烷和氢气,用于工业炉窑或其他工厂低热值煤气混合使用， 也可作城市煤气的气源。 焦炉煤气甲烷和氢含量高，氢含量接近60%，有相当数量甲烷含量在20%以上，还含有少量一氧化碳，约占 8%左右，其低热值约 16.7MJ/m3。 连续式直立炭化炉煤气是干馏煤气与部分水煤气形成的混合气体，其 组成以氢为主，约占55%左右，一

6、氧化碳和甲烷分别占17%18%,其 低热值约为15MJ/m3。（2）气化煤气以固体燃料为原料，在气化炉中通 入气化剂,在高温条件下经气化反应而得到的可燃气体,称为气化煤 气。主要组分为一氧化碳和氢气。按所采用的气化剂的不同,又可分 为如下 3 种。 空气气化煤气以空气为气化剂,主要成分是一氧化碳 和氮气。 水煤气以水蒸气为气化剂,采用空气和水蒸气分阶段吹入 发生炉而得到,主要成分是一氧化碳和氢气。 混合发生炉煤气以空 气和水蒸气混合气体作为气化剂而生产的煤气,也简称发生炉煤气, 其可燃成分有一氧化碳、氢气、甲烷及少量的重碳氢化合物。它克服 了空气煤气和水煤气的气化效率低和耗热、散热大的缺点,提

7、高了热 效率,因而被广泛应用于工业生产。煤在常压下,经气化所得的发生 炉煤气,其组成中氮气含量在 50%以上,其次为一氧化碳和氢,其低 热值为10MJ/m3（标准状态下）。在2.0 3.0MPa的压力下，用纯氧和水 蒸气作气化剂制得的气化煤气,称为蒸气一氧气煤气。其组成中氢含 量超70%,并含相当数量的甲烷（15%以上）,其低热值约为15MJ/m3（标 准状态下 ）。 （3）油制气以石脑油或重油为原料,经热加工制取的可燃气 体称为油制气。依制取加工方法不同,可分为热裂解气、蓄热催化裂解气和部分氧化油制气，主要成分为CmHn、CH4、H2,热值1346MJ/m3。其制气工艺为将原料油喷入充满水蒸气的蓄热反应器内， 使油受热裂解而制得的燃气为热裂解油制气。 其组成以氢及甲烷为主， 并含有相当数量的乙烯，其低热值约为35MJ/m3（标准状态下）。在有催 化剂存在的条件下，使原料油进行催化裂解反应而制得的燃气称为催 化裂解油制气。 其组成以氢为主， 并含有相当数量的甲烷和一氧化碳， 其低热值约为17MJ/m3（标准状态下）。将原料油、蒸汽和氧气混合，在 较高温度下发生部分氧化反应而制成的燃气称为部分氧化油制气。其 组成以氢和一氧化碳为主，低热