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1、 昆明华拓机电设备有限公司Hua Tuo Machinery & Electric Equipment Co., Ltd.技 术 介 绍City gas城 市 燃 气 目 录一.城 市 燃 气(一)天然气(二)人工煤气(三)液化石油气(四)沼 气(五) 城镇燃气质量指标应符合的要求二.燃气的基本性质1.燃气的状态参数2.临界参数及气体状态方程式三.液化石油气的特性(一)液化石油气的物理特性(二)液化石油气的燃烧特性(三)液化石油气的爆炸及其爆炸极限(四)液化石油气的一般特性四.液化石油气的质量要求五.液化石油气的安全使用要求一、城市燃气（City gas）：指符合城镇燃气设计规范的规定，供城市
2、生产和生活作燃料使用的天然气、人工煤气和液化石油气等气体能源的总称。（一）、天然气（Nature gas）：天然气是指在不同地质条件下生成、运移，并以一定压力储集在地下构造中的气体。它们埋藏在深度不同的地层中，通过井筒引至地面。大多数气田的天然气是可燃性气体。主要成分是气态烃类（主要为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等），还含有少量非烃气体（氮气、二氧化碳、硫化氢、氢气、氦气、氩气、水蒸汽，还有硫醇、硫醚以及硫化碳、二硫化碳等有机硫化合物）。天然气一般可分为四种：从气井开采出来的气田气或称纯天然气（组分以甲烷CH4为主，甲烷含量在90%以上，其他为少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氩等气体。热
3、值为8000-8700千卡/标米3）； 伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气（组分以甲烷CH4为主，甲烷含量基本在80%以上，乙烷、丙烷和丁烷等含量在15%以上，热值约10000千卡/标米3）； 含石油轻质馏分的凝析气田气（分去凝析油的天然气的组成和原油伴生气的组成相类似） 从井下煤层抽出的煤矿矿井气（矿井气组分为甲烷30-55%，氮30-55%，氧5-10%，二氧化碳4-7%；低热值约3000-4500千卡/标米3）（二）、人工煤气根据制气原料和制气方法不同可分为五种：1. 固体燃料干馏煤气：利用焦炉、连续式直立炭化炉（又称乌德炉）和立箱炉对煤进行干馏所获得的煤气称为固 体燃料干馏煤
4、气。 （固体燃料干馏煤气的组分中甲烷和氢含量较高，低热值一般在4000千卡/标米3(16700KJ/NM3)左右。 这类煤气的生产历史较长，工艺较成熟，是我国目前城市煤气的主要来源之一。2.固体燃料气化煤气: 压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气以及用其它固体燃料气化制得的煤气均属此类。 压力气化煤气的主要成分为甲烷和氢，低热值在3600千卡/标米3，可直接用作城市煤气。 若城市附近有褐煤或长焰煤资源，可采用鲁奇炉生产压力气化煤气，这套装置可建立在煤矿附近（一般称为坑口气化），不需另外设置压送设备，用管道可直接将燃气输送至较远城镇作为城市燃气使用。 水煤气、发生炉煤气以及其它固体燃料气化煤气的主要
5、成分为一氧化碳和氢，发生炉煤气低热值为1300千卡/标米3，水煤气低热值2500千卡/标米3。这类煤气的发热值低，一氧化碳含量高，不可以单独作为城市燃气的气源，但可以用来加热焦炉和连续式直立炭化炉，以顶替出热值较高的干馏煤气，增加供应城市的气量；也可以和干馏煤气、重油蓄热裂解煤气掺混，调节供气量和调整燃气发热值，作为城市煤气的补充和调峰气源。3.油制气: 利用重油(炼油厂提取汽油、煤油和柴油之后所剩的油品)制取城市燃气。按制取方法不同，可分为重 油蓄热热裂解气和重油蓄热催化裂解气两种。重油蓄热热裂解气以甲烷、乙烯和丙烯为主要成份，发热值为10000千卡/标米3，需与干馏煤气及水煤气掺混后供应城
6、市。重油蓄热催化裂解气中氢的含量最多，也含有甲烷和一氧化碳，发热值为4500-5500千卡/标米3，可以直接送入输配系统供应城市。（三）、液化石油气(Liquefied petroleum gas-LPG):液化石油气是开采和炼制石油过程中,作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。是一种石油产品。1.由油田伴生气中获取：在石油开采过程中，石油和油田伴生气同时喷出，利用装设在油井上面的油气分离装置，将石油与油田伴生气分离。油田伴生气中含有5%左右的丙烷、丁烷组分，再利用吸收法把它们提取出来，可以得到丙烷纯度很高而含硫量很低的高质量液化石油气。欧美、日本等国家供应的液化石油气多属于此种。2.由炼油厂石
7、油气中获取：炼油厂石油气是在石油炼制和加工过程中所产生的副产气体，其数量取决于炼油厂的生产方式和加工深度，一般约为原油质量的4%-10%左右。根据炼油厂的生产工艺，可分为蒸馏气、热裂化气、催化裂化气、催化重整气和焦化气等5种。这5种气体含有C1-C5组分，利用分离吸收装置将其中的C3、C4组分分离提炼出来，就获得液化石油气。目前，我国供应的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7%-8%。液化石油气的质量与其来源和提取方法有关，一般从油田伴生气中获取的液化石油气的质量优于从炼油厂石油气中获取的液化石油气。液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8）、丙烯（
8、C3H6）、丁烷（C4H10）和丁烯（C4H8），行业习惯上俗称碳三（C3）和碳四（C4），即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小250倍。气态液化石油气的发热值约为22104-29136千卡/标米3；液态液化石油气的发热值约为10848-11064千卡/公斤。液化石油气已成为城市燃气的重要来源之一。来源主要为国产液化气和进口液化气两种，国产液化气的组分通常为C3占50%，C4占50%；进口液化气的组分通常为C3占30%，C4占70%。（四）、沼气：各种有机物质，如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等，
9、在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下产生的可燃气体，叫作沼气。发酵的原料是取之不尽，用之不竭的粪便、垃圾、杂草和落叶等有机物质。沼气的组分中甲烷的含量约为60%，二氧化碳约为35%，此外还含有少量的氢、一氧化碳等气体。发热值约为5016千卡/标米3。此外，地下浅层开采出的可燃气体和沼泽淤泥中产生的可燃气体也成为沼气。燃气的组分及低发热值 表1序号燃气类别组 分 （体积%）低发热值KJ/Nm3低发热值Kcal/Nm3CH4C3H8C4H10CmHnOH2CO2O2N2一1234天然气纯天然气石油伴生气凝析气田气矿井气9881.774.352.40.36.26.750.34.861.870.
10、44.9414.910.31.624.60.27.01.01.80.5536.036220454704836018840869310913116064522序号燃气类别组 分 （体积%）低发热值KJ/Nm3低发热值Kcal/Nm3CH4C3H8C4H10CmHnOH2CO2O2N2二(一)123人工燃气固体燃料干馏煤气焦炉煤气连续式直立炭化炉煤气立箱炉煤气27182521.76179.556565535610.30.5524182501616016120438038783869(二)123固体燃料气化煤气压力气化煤气水煤气发生炉煤气181.21.80.40.71834.430.456528.4
11、38.22.40.30.20.244.056.415410103805900369824911416(三)12油制气重油蓄热热裂解气重油蓄热催化裂解气28.516.632.1752.6817.231.5146.52.137.00.621.02.396.74216017540101184210(四)高炉煤气0.328.02.710.558.53940946三液化石油气(概略值)505010844026026四沼气(生化气)60少量少量35少量217705225（五）城镇燃气质量指标应符合下列要求：2.2.1A(1)城镇燃气(因按基准气分类)的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求; (2)城
12、镇燃气偏离基准气的波动范围宜按现行的国家标准城市燃气分类GB/T13611的规定采用，并应适当留有余地。2.2.1 采用不同种类的燃气做城镇燃气除应符合第2.2.1A条外，还应分别符合下列第1-4款的规定。 （1）天然气的质量指标应符合下列规定： 1）天然气发热量、总硫和硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准天然气GB17820的一类气或二类气的规定； 2）在天然气交接点的压力和温度条件下：天然气的烃露点应比最低环境温度低5；天然气中不应有固态、液态或胶状物质。 （2）液化石油气质量指标应符合现行国家标准油气田液化石油气GB9052.1或液化石油气GB11174的规定； （3）人工煤气质量指标应符合现行国家标准人工煤气GB13612
