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氣體類型

按照燃氣的來源,燃氣通常可以分為天然氣、人工煤氣、液化石油氣和生物質氣。

與發達國家相比,我國燃氣供應行業起步較晚,配送的燃氣主要有煤氣、液化石油氣和天然氣。自20世紀90年代以來,中國的天然氣供應大幅增加。其中,人工煤氣供應,在大幅增長1990後,因其汙染大、毒性強等缺點,目前處於相對緩慢增長階段;液化石油氣受油價上漲影響,供應保持穩定。相同熱值的天然氣價格比汽柴油便宜30%-50%,經濟性明顯。同時,國家越來越重視環境保護,清潔能源的市場需求持續增長。作為壹種清潔、高效、廉價的能源,天然氣消費發展迅速。據統計,2012年,國內天然氣進口(含液化天然氣)425億立方米,同比增長31.1%;表觀消費量為1471億立方米,同比增長11.1%。2001-2012中國天然氣消費量(十億立方米)2002年增長27.4-29.26.2%,2003年增長33.9 13.9%,2004年增長39.7 14。2005年46.8 15.2%,2007年56.1 16.6%,2008年70.5 20.4%,2009年81.3%,2065438年89.59%。7.6 16.8% 2011年130.7 17.7% 2012 147.1.1.65438.200888866其中,進口336萬噸,同比減少65國內產量2230萬噸,同比增長2%;出口654.38+0.26萬噸,同比增長7.7%。

中國大規模開發利用天然氣的條件已經成熟。在全球天然氣發展的大形勢下,中國能源結構的“氣化”進程也明顯加快。中國的能源管理部門和能源企業已經認識到發展天然氣的重要意義,中國已經隨著世界的步伐走向了以天然氣為主體的能源結構調整的新階段。未來五年,天然氣消費將快速發展。天然氣主要是低分子碳氫化合物的混合物。根據天然氣的來源,壹般可分為五種:氣田氣(或純天然氣)、石油伴生氣、凝析氣田氣、煤層氣和頁巖氣。

氣田氣體

氣田氣是氣井直接產出的氣體。氣田氣成分以甲烷為主,甲烷含量在90%以上,還含有少量二氧化碳、硫化氫、氮氣及氦、氖、氬等微量氣體,低位熱值約為36 MJ/m。

石油伴生氣

與石油壹起產出的低烴氣稱為石油伴生氣。石油伴生氣中甲烷含量約為80%,乙烷、丙烷、丁烷含量約為15%,低位熱值約為45mJ/m..

凝析氣田氣體

凝析氣是壹種含有石油輕餾分的氣體。凝析氣田不僅含有大量甲烷,還含有2% ~ 5%的戊烷等烴類,熱值較低,約為48 MJ/m..

煤層氣

煤層氣,俗稱瓦斯,是成煤過程中產生的,以吸附和遊離狀態存在於煤層及圍巖中的可燃氣體。煤層氣的主要成分是甲烷(通常占90%以上),還有少量的二氧化碳、氮氣、氫氣和碳氫化合物,其低位熱值約為35 mj/m,在煤層開采過程中,煤層氣與空氣在巷道中混合形成的氣體稱為礦井瓦斯。礦井瓦斯的主要成分是甲烷(30~55%)、氮氣(30~55%)、氧氣和二氧化碳等。低位發熱量約為18mJ/m..

天然氣是生產合成氨、炭黑、乙炔等化工產品的原料氣。它是優質的燃氣,是理想的城市氣源,也用作汽車的燃料。中國天然氣資源豐富,主要分布在中國中部、西部和近海地區。中國的天然氣勘探始於20世紀90年代,在過去的40年裏取得了突破。截至2006年底,中國已累計探明天然氣地質儲量(含溶解氣)6.69×10m,累計探明天然氣可采儲量3.78×10m,累計生產天然氣7772.21×10m。2006年,中國天然氣產量為585.5×10m,世界排名為11。

此外,中國還擁有豐富的煤層氣資源,主要分布在鄂爾多斯、沁水、準噶爾等9個含氣盆地(群),其中可采資源量為10.87×10m。中國逐步加大了煤層氣開發力度,在全國範圍內鉆探了多口煤層氣勘探開發試驗井,單井最高日產氣量達到10000m以上

頁巖氣

頁巖氣是從頁巖中提取的天然氣,是壹種重要的非常規天然氣資源。頁巖氣的形成和富集有其獨特的特點,往往分布在盆地內廣泛分布的厚層頁巖烴源巖中。與常規天然氣相比,頁巖氣開發具有開采年限長、生產周期長的優勢。大多數產氣頁巖分布廣泛,厚度大,壹般都含有氣體,這使得頁巖氣井能夠長期以穩定的速度產氣。

隨著“西氣東輸”、“川氣東送”等天然氣長輸管道的建設,部分地區城鎮之間的天然氣管網逐步發展起來,形成了以川渝氣區環狀輸送管網、氣田輻射狀輸送管網和“西氣東輸”天然氣長輸管網為代表的供氣格局,初步形成了連接東西南北的管網。我國天然氣管道進入快速發展階段,天然氣管道裏程接近3×10km,大大提高了資源配置能力。在天然氣資源匱乏、長輸管道暫時無法通行的地區,可以通過輸送壓縮天然氣或液化天然氣發展城鎮燃氣產業。人工煤氣是指由固體和液體(包括煤、重油和輕油)制成的,符合現行國家標準《人工煤氣》GB/T13612質量要求的可燃氣體。根據原料和加工方法的不同,可以生產各種類型的人工煤氣。

固體燃料氣體的幹餾

用焦爐和連續立式炭化爐幹餾煤得到的氣體稱為幹餾氣。

利用幹餾制氣,每噸煤可生產300~400 m煤氣。這類氣體中甲烷和氫氣含量較高,低熱值約為17 mj/m,幹餾氣生產歷史最長,是我國壹些城鎮的重要氣源。

固體燃料氣化氣體

加壓氣化煤氣、水煤氣和發生爐煤氣都屬於這壹類。

(1)加壓氣化氣是壹種高壓氣化氣,以煤為原料,以純氧和水蒸氣為氣化劑,在2.0 ~ 3.0 MPa的壓力下即可獲得。其主要成分為氫氣和甲烷,低熱值約為15mj/m,若城鎮附近有褐煤或長焰煤資源,可采用魯奇爐生產加壓氣化煤氣。這種裝置可以建在煤礦附近(壹般稱為坑口氣化),不需要設置額外的傳壓設備。這些氣體可以通過管道直接輸送到遙遠的城鎮,用作城鎮燃氣。

(2)水煤氣和發生爐煤氣的主要成分是壹氧化碳和氫氣。水煤氣低位熱值約為65438+100mj/m,發生爐煤氣低位熱值約為6mj/m..由於這兩種煤氣熱值低、毒性大,不能單獨作為城鎮煤氣的氣源,可用於加熱焦爐和連續立式炭化爐,替代熱值較高的幹餾煤氣,增加城鎮供氣量,也可與幹餾煤氣和重油蓄熱裂解氣混合使用。

石油變天然氣

油制氣是指用重油(煉油廠提取汽油、煤油和柴油後剩下的油)生產城鎮燃氣。根據制備方法的不同,可分為重油熱裂解氣和重油熱裂解氣兩種。重油熱裂解氣主要由甲烷、乙烯和丙烯組成,其低位熱值約為41mJ/m..每噸重油產氣量約為500 ~ 550 m,重油蓄熱催化裂化氣含氫、甲烷、壹氧化碳最多,低位熱值約為1.7 MJ/m,采用三鼓爐催化裂化裝置,每噸重油產氣量約為1.200 ~ 1.300m。

與其他造氣方式相比,油制氣裝置簡單,投資省,占地少,建設速度快,管理人員少,開停爐靈活。油基氣既可作為城鎮燃氣的基礎氣源,也可作為調度氣源。

中小型煤氣廠也可以使用石腦油(粗汽油)作為煤氣生產的原料。與重油相比,石腦油具有以下優點:含硫量少,無焦油,無煙塵和汙水,氣化效率高。

高爐煤氣

高爐煤氣是鋼鐵企業的副產品氣體。其主要成分為壹氧化碳和氮氣,低位熱值約為4 MJ/m..高爐煤氣可以作為焦爐加熱用氣,這樣可以向城鎮供應更多的焦爐煤氣。高爐煤氣也通常用作鍋爐的燃料,或與焦爐煤氣混合用作工業氣源。液化石油氣是石油開采和提煉過程中作為副產品獲得的壹部分碳氫化合物。

國內液化石油氣主要來自煉油廠的催化裂化裝置。液化石油氣的產量通常占催化裂化裝置生產能力的7% ~ 8%左右。液化石油氣的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯,也稱為C3和C4,即只用碳氫化合物的碳原子數來表示。這些碳氫化合物在常溫常壓下為氣態,當壓力升高或溫度降低時,很容易轉化為液態。從氣體到液體,它的體積縮小了約250倍。氣態液化石油氣的低位熱值約為100MJ/m/m,液化石油氣的低位熱值約為46MJ/kg。增效天然氣:是指天然氣與增益劑混合,產生壹種新型的燃料氣,可以降低切割成本,提高切割質量,減少碳排放。天然氣摻入增益劑後,在氧氣中的燃燒溫度可以比在天然氣中高400-600℃,完全可以替代高能耗、高汙染的乙炔。神七增益劑完全可以達到提高天然氣溫度,降低切割成本,提高切割效率的目的。

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