燃气气体的种类认识

1、燃气的种类燃气按照其来源及生产方式可分为4类：1.天然气；2.人工燃气；3.液化石油气；4.生物气（沼气）一、天然气一般认为，天然气是古代动、植物的遗体在不同的地质条件下，通过生物化学作用以及地 质变质作用生成的可燃气体。在一定压力下，天然气通过迁移，储集在地下适宜的地质构造 中，形成矿藏，埋深在深度不同的地层中。天然气是一种混合气体，主要成分是低分子量烷 烃，还含有少量的二氧化碳、硫化氢和氮气等。天然气开采系统基建投资少、建设工期短、见效快，新建的气井一般当年即可投产。按 标准燃料计算，天然气的生产成本是石油的25%，煤炭的5%15%。天然气从地下开采出来时压力很高，有利于远距离输送，送到用

2、户时仍能保持较高的压力。 热值高，容易燃烧且燃烧效率高，是优质的气体燃料。天然气不仅是优质能源，而且是应用广泛的化工原料。概念圈闭：天然气在迁移过程中受到某一遮挡物而停止移动并聚集起来。储集层中这种遮挡物存 在的地段。气藏：当一定数量的天然气在圈闭内聚集后，形成气藏。油气藏：同时聚集了石油和天然气。气田：有一个或几个气藏就组成一个气田。气田可是单层或多层。天然气的开采：用钻井的方法，将井钻到气层的深度，完井后，从气井中将天然气采到地面， 进入天然气的集输流程，并从天然气中分离出油、水及杂质。天然气集输：将天然气从各分散的气井（或油井）集中起来，进行必要的初加工和计量，然 后送到天然气净化厂、加

3、工厂或输气干线的过程。天然气集输的主要设施工艺包括油气分离、处理、计量、储存、输送、轻质油回收、污水处理等。天然气的净化在天然气处理厂进行，除去天然气中的凝析油、水、硫化物及其他杂质，以满足管道输 送和用户对天然气质量的要求。净化过程一般与脱除物的回收结合在一起。天然气的液化天然气液化是越洋大量输送天然气的最好的商业化技术。液态天然气的体积是气态的 1/600，有利于储存和输送，还可经济的生产氦气等稀有气体。液化过程：通过换热不断取走天然气的热量，使其液化。属于深度制冷，在液化之前必须 净化，脱除深冷过程中可能固化的物质，如水、二氧化碳、硫化氢和丙烷以上的重烃类，净 化要求高于一般管道输送天然

4、气的净化要求。净化后的天然气主要成份是甲烷。二、人工燃气以固体或液体可燃物为原料加工生产的气体燃料。以煤为原料加工制成的燃气为煤制气；用石油及其副产品制取的燃气为油制气分类：干馏煤气、气化煤气、油制气净化目的：降低温度、脱除水分、脱除有害杂质、回收有价值的副产品液化石油气是石油开采、加工过程中的副产品，通常来自炼油厂。主要成份是丙烷、丙烯、丁烷、 丁烯。常温加压或常压降温即可变为液态，以进行储存和运输，升温或减压即可气化使用。来源：1、在油田或气田开采过程中获得，称为天然石油气；2、石油炼制加工过程中的副产品，称为炼厂石油气。净化：除去甲烷、乙烷、戊烷和重烃，除掉硫化物，干燥。特点：常温常压下

5、呈气态，但升压或降温可液化。临界压力低，为3.534.45MPa （绝对压力）， 临界温度是92162C。热值高，低热值约为48.1MJ/Kg或87.8108.7MJ/m3。燃烧时需混合 大量空气。为了完全燃烧，一般用降压法，转变为气态。爆炸性气体密度液化石油气的气态密度是空气的1.52倍，易在大气中自然扩散，并向低洼区流动，聚积 在不通风的低洼地点。液化石油气液态的密度约为水的密度的一半。在15C时，液态丙烷的 密度为0.507kg/L,气态丙烷在标准状态下的密度为1.90kg/m3；液态丁烷的密度为0.583kg/L, 气态丁烷在标准状态下的密度为2.45kg/m3。液化石油气在G3： G

6、4=5:5时，液态石油气的 密度为0.545kg/L；，气态石油气在标准状态下的密度为2.175kg/m3。饱和蒸气压液化石油气在平衡状态时的饱和蒸气压随温度的升高而增大。丙烷和丁烷的饱和蒸气压与 温度的关系见表4-1。表4-1丙烷和丁烷的饱和蒸气压与温度的关系表名称0;40C0;15C0C15C30 C40 C50 C丙烷的饱和 蒸气压/MPa0. 110. 280. 460. 711. 061. 361. 71丁烷的饱和蒸气压/MPa0. 050. 100. 170. 270. 370.膨胀性液化石油气液态时膨胀性较强，体积膨胀系数比汽油、煤油和水的大，约为水的16倍。 所以，国家规定液化

7、石油气储罐、火车槽车、汽车槽车、气瓶的充装量必须小于85%，严禁 超装。值和导热系数液化石油气的热值一般用低热值计算，在25C, 101 325Pa (1大气压)下表4-2液化石 油气热值表表4-2液化石油气热值表名称气态的热值/ (kJm-3)液态的热值/ (kJkg-1)丙烷91 12045 930丁烷118 45045 300液化石油气的导热系数与温度有关。气态的导热系数随温度的升高而增大，而液态的志热 系数随温度的升高而减少，见表4-3。表4-3丙烷、丁烷的导热系数表温度气态导热系数/ (Wm-1K-1)液态导热系数/ (W-m-1-K-1)丙烷丁烷丙烷丁烷273.15K5.2254.

8、68237.6245.56293.15K5.9365.22532.4040.96313.15K6.8976.06127.1736.785.比热容液化石油气的比热容随温度的上升而增加。比热容有比定压(恒压)热容和比定容(恒容) 热容2种。液化石油气的蒸发潜热随温度上升而减少，见表4-4表4-4丙烷、丁烷在不同温度下的比定压热容和蒸发潜热名称比定压热容/ (J-kg-1-K-D蒸发潜热/ (J-g-1)0C100 C4.4C60 C丙烷68.2292.38372.3261.3丁烷88.37117.63380.4320.36.粘度液化石油气液态的粘度随分子量的增加而增加，随温度的上升而减少，不同温度

9、下不同分 子量的液太单位烃的运动粘度见表4-5：表4-5丙烷、丁烷在不同温度下的运动粘度表名称-40 C-10C5C25 C50 C丙烷的运动粘度/ (m2-s-1)20215312610278丁烷的运动粘度/ (m2-s-1)3052352051701377.沸点和露点液化石油气液体的饱和蒸气压与一定的外界压力相等时，液体开始沸腾，这个温度即为 液化石油气混合物的沸点。沸点随外界压力的上升而增大。如丙烷的1.013 25x105Pa（1大 气压）下的沸点是-42.07C，而在8.106x105Pa （8大气压）下的沸点-20C。液化石油气饱和碳氢化合物气体，在冷却或加压时凝结成露的温度即为露

10、点或液化点。 露点随压力的升高而增大，如丙烷在3.749 03x105Pa （3.7大气压）下露点为-10C，而在 8.106x105Pa （8大气压）下的露点为20C。着火温度液化石油气着火温度比其他燃料低，一般在430460C，爆炸极限较窄，为1.5%9.5%， 而且爆炸下限比其他燃气低，所以危险性大，一点点火花都会引起燃烧爆炸。液化石油气可以完全燃烧，其反应方程式如下（以丙烷为例）。C3H8+5O2=3CO2f+4H2O液化石油气燃烧时需要空气量很大，需2330倍的空气量，而一般城市煤气只需35倍 的空气量。液化石油气的典型性质表4-7液化石油气的典型性质表项目丙烷丁烷液态密度/ （kg

11、-L-1）0.500.510.570.58气态密度/空气密度1.401.551.902.10气态体积/液态体积274倍233倍沸点/C-45-2气化潜热/ （J-g-1）358372含硫量/%00.0200.02可燃度极限/%2.210.01.89.0（2 500英国热量单位/ft321 500英国热量单位/lb11 900kcalkg-1） 49. 5（3 270英国热量单位/ft321 200英国热量单位/lb11 800kcalkg-1）最低着火温度：460 C生物气（沼气）沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由 于这种气体最先是在沼 泽中发现的，所以称

12、为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有 机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微 生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生 物厌氧消化而产生的可燃性气体。沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷 5070%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢 和硫化氢等。其特性与天然气相似。空气中如含有8.620.8% (按体积计)的沼气时，就会形成爆炸性的混合气体。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和 气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。经沼 气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作

13、肥料和饲料。沼气是一些有机物质，在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气(如用沼气池)， 经微生物作用(发酵)而产生的可燃性气体。它含有少量硫化氢，所以略带臭味。发酵 是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。反应大致分两个阶段：(1)微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、二 氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。(2)由甲烷菌种的作用，使一些简单的物质变成甲烷。 要正常地产生沼气，必须为微生物创造良好的条件，使它能生存、繁殖。沼气池必须符 合多种条件。首先，沼气池要密闭。有机物质发酵成沼气，是多种厌氧菌活动的结果， 因此要造成一个厌氧菌活动的缺氧环境。在建造

14、沼气池时要注意隔绝空气，不透气、不 渗水。其次，沼气池里要维持2040C，因为通常在这种温度下产气率最高。第三， 沼气池要有充足的养分。微生物要生存、繁殖，必须从发酵物质中吸取养分。在沼气池 的发酵原料中，人畜粪便能提供氮元素，农作物的秸秆等纤维素能提供碳元素。第四， 发酵原料要含适量水，一般要求沼气池的发酵原料中含水80%左右，过多或过少都对产气不利。第五，沼气池的pH值一般控制在78.5。成分组成沼气的主要成分是甲烷。沼气由 50%80%甲烷(CH4)、20%40%二氧化碳(CO2)、 0%5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0. 4%的氧气(O2)与0.1%3%硫化氢(H2S) 等气体