燃气的分类与性质精选课件.ppt
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1、关于燃气的分类与性质第一页,本课件共有27页第一章 燃气的分类与性质第一节第一节 燃气的分类与性质燃气的分类与性质第二节第二节 城市燃气的分类与性质城市燃气的分类与性质第三节第三节 各种燃气的基本性质各种燃气的基本性质第二页,本课件共有27页第一节第一节 燃气的分类燃气的分类n燃气的概念燃气的概念燃气:一切可燃烧的气体燃气:一切可燃烧的气体城城市市燃燃气气:可可作作为为城城市市燃燃料料的的可可燃燃烧烧气气体体,如如天天然然气气、液液化化石石油油气气、焦焦炉炉煤煤气气。城城市市燃燃气气必必须须符符合合城城市市燃燃气气的的质质量量标标准准(国国家家分分别别制制定定有有:天然气、人工燃气、液化石油气
2、的标准)。天然气、人工燃气、液化石油气的标准)。“燃气燃气”与与“煤气煤气”的概念有区别。的概念有区别。1 1燃气的种类燃气的种类p按燃气的来源通常可以把燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和生按燃气的来源通常可以把燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和生物质气等。物质气等。第三页,本课件共有27页1.1.天然气天然气o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,天然气经运移,储集在地下适宜的地质构造中,形成矿藏,埋藏在深度不同的地层中。天然气是一种混合气体,其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
3、。o天然气既是化工产品原料气,又是优质燃料气,是理想的城镇燃气气源。利用天然气,促进低碳化,节能减排、提高能源利用率,能源的可持续发展。o天然气的开采、储运和使用既经济又方便。如液态天然气的体积仅为气态时的1/600,有利于运输和储存。目前,天然气将会取代石油成为全球的主导能源。o国家从合理调整能源利用结构、科学治理大气环境的角度,提出了加大天然气在能源消费结构中利用比例的基本国策,通过实施“立足国内,利用海外,西气东输,北气南下,海气登陆,就近供应”的天然气气源战略,力求使天然气在一次能源消费结构中的比例提高到12%。第四页,本课件共有27页非常规天然气非常规天然气指由于目前技术经济条件的限
4、制尚未投入工业开采的天然气资源。包括天然气水合物、煤层气、页岩气、水溶气、浅层生物气及致密砂岩气等。其中煤层气已经像常规天然气样得到开采利用。我国非常规天然气资源量丰富,在未来将具有巨大的应用前景。1 1)天然气水合物天然气水合物俗称“可燃冰”,是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。标准状态下,1单位体积的甲烷水合物最多可结合164单位体积的甲烷。天然气水合物的开采过程中,最大限度地减少对环境和气候的影响等技术难题是目前需要解决的问题。2)煤层气煤层气煤层气又称煤层甲烷气,是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于煤层及固岩中的自储式天然气。成分以甲烷为主,含有少量的
5、二氧化碳、氮、氢以及烃类化合物。煤层气的开发利用可以防范煤矿瓦斯事故、有效减排温室气体,是高效、洁净的城镇燃气气源。3)页岩气页岩气页岩气是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的天然气。页岩气的开发具有开采寿命长和生产周期长等优点,但由于页岩气储层的渗透率低,使页岩气的开采难度较大。我国页岩气资源广泛分布于海相、陆相盆地,资源量丰富。基方:基方:1atm 20(standard cubic meter,简写:简写:Sm3)标方:标方:1atm 0(normal cubic meter,简写:简写:m3)第五页,本课件共有27页按其储运方式分为三种:按其储运方式分为三种:A.A.管输天
6、然气管输天然气B.B.液化天然气(液化天然气(Liquified Natural GasLiquified Natural Gas,简称,简称LNG)LNG),气田生产的天然气净化处理,经一连串超低温液化后,利用液化天然气船(车)运输,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,可作为大、中城市燃气气源。C.C.压缩天然气(压缩天然气(Compressed Natural Gas,Compressed Natural Gas,简称简称CNG CNG)指压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气,它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷,用作车用燃料或供小规模城镇燃气用户使用。甲
7、烷:临界温度:191.05K(-82.1 );临界压力:4.6407MPa第六页,本课件共有27页p天然气的分类天然气的分类天然气有多种分类方式,按照勘探、开采技术可分为常规天然气和非常规天然气两大类。常规天然气常规天然气:按照矿藏特点可分为气田气、石油伴生气和凝析气田气等。1)1)气气田田气气(纯纯天天然然气气):气田气是从气井直接开采出来的燃气。气田气的成分以甲烷为主,甲烷含量在90%以上还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氦等气体,其低热值约为36MJ/m3。2)2)凝凝析析气气田田气气(深深层层气气田田气气):凝析气田气是含石油轻质馏分的燃气。凝析气田气除含有大量甲烷外,还
8、含有2%5%的戊烷及其他碳氢化合物,低热值约为48MJ/m3。3)3)石石油油伴伴生生气气:伴随石油一起开采出来的低烃类气体称为石油伴生气。石油伴生气的甲烷含量约为80%,乙烷、丙烷和丁烷等含量约为15%,低热值约为45MJ/m3。第七页,本课件共有27页非常规天然气非常规天然气指由于目前技术经济条件的限制尚未投入工业开采的天然气资源。包括天然气水合物、煤层气、页岩气、水溶气、浅层生物气及致密砂岩气等。其中煤层气已经像常规天然气样得到开采利用。我国非常规天然气资源量丰富,在未来将具有巨大的应用前景。1 1)天然气水合物天然气水合物俗称“可燃冰”,是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。标
9、准状态下,1单位体积的甲烷水合物最多可结合164单位体积的甲烷。天然气水合物的开采过程中,最大限度地减少对环境和气候的影响等技术难题是目前需要解决的问题。2)煤层气煤层气煤层气又称煤层甲烷气,是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于煤层及固岩中的自储式天然气。成分以甲烷为主,含有少量的二氧化碳、氮、氢以及烃类化合物。煤层气的开发利用可以防范煤矿瓦斯事故、有效减排温室气体,是高效、洁净的城镇燃气气源。3)页岩气页岩气页岩气是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的天然气。页岩气的开发具有开采寿命长和生产周期长等优点,但由于页岩气储层的渗透率低,使页岩气的开采难度较大。
10、我国页岩气资源广泛分布于海相、陆相盆地,资源量丰富。基方:基方:1atm 20(standard cubic meter,简写:简写:Sm3)标方:标方:1atm 0(normal cubic meter,简写:简写:m3)液化石油气从气态转为液态,体积约缩小250300倍;天然气从气态转为液态,体积约缩小600625倍。()我国城市燃气中的“标准立方米”是指:AA.101.325kPa,0状态下的体积 B.101.325kPa,10状态下的体积C.101.325kPa,20状态下的体积第八页,本课件共有27页2.2.人工燃气人工燃气以以固固体体或或液液体体可可燃燃物物为为原原料料经经各各种种
11、热热加加工工制制得得的的可可燃燃气气体体称称为为人人工工燃燃气气。主主要要有有干干馏煤气、气化煤气和油制气等。馏煤气、气化煤气和油制气等。a)a)干干馏馏煤煤气气以以煤煤为为原原料料利利用用焦焦炉炉或或直直立立式式炭炭化化炉炉等等进进行行干干馏馏,所所获获得得的的可可燃燃气气体体称称为为干干馏馏煤煤气气。焦焦炉炉煤煤气是炼焦过程的副产品。热值在气是炼焦过程的副产品。热值在16.7MJ/m316.7MJ/m3,可作为城市气源。,可作为城市气源。b)b)气气化化煤煤气气以以固固体体燃燃料料为为原原料料,在在气气化化炉炉中中通通入入气气化化剂剂(空空气气、氧氧气气、水水蒸蒸气气等等),在在高高温温条
12、条件件下下经经过过气气化化反反应应而而得得到到的的可可燃燃气气体体称称为为气气化化煤煤气气,通通常常有有发发生生炉炉煤煤气气、水水煤煤气气、蒸蒸汽汽一一氧氧气气煤煤气气。发发生生炉炉煤煤气气和和水水煤煤气气这这两两种种煤煤气气热热值值低低、一一氧氧化化碳碳含含量量高高,毒毒性性大大,不不适适宜宜单单独独作作为为城城市市燃燃气气的的气气源源;蒸蒸汽汽一一氧氧气气煤煤气气,也也叫叫压压力力气气化化煤煤气气,煤煤气气中中氢氢气气含含量量超超过过7070,甲烷占,甲烷占1515,氢气和甲烷是煤气的主要成分,低热值为,氢气和甲烷是煤气的主要成分,低热值为17MJ17MJm m3 3可以作为城市燃气。可以
13、作为城市燃气。人工燃气国家标准人工燃气国家标准:热值热值14.7MJ/m314.7MJ/m3 第九页,本课件共有27页c)c)两段式完全气化炉煤气两段式完全气化炉煤气 包括发生炉型两段炉煤气和水煤气型两段炉煤气。水煤气型两段式完全气包括发生炉型两段炉煤气和水煤气型两段炉煤气。水煤气型两段式完全气化炉,上段为干馏段,下段为气化段。煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,其低热值在化炉,上段为干馏段,下段为气化段。煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,其低热值在12 MJ12 MJm3m3左右。由于一氧化碳含量在左右。由于一氧化碳含量在3030左右,经过处理,可采用部分一氧化碳变换及加臭左右,经过处理,可采用部
14、分一氧化碳变换及加臭等技术措施可作为中、小城市气源,也可作掺混或调峰气源等技术措施可作为中、小城市气源,也可作掺混或调峰气源。d)d)油制气油制气 以石油及其产品作为原料,经过高温裂解而制成的可燃气体。按制取方法的不同又可分为热以石油及其产品作为原料,经过高温裂解而制成的可燃气体。按制取方法的不同又可分为热裂解、催化裂解、部分氧化和加氢裂解等四种油制气。裂解、催化裂解、部分氧化和加氢裂解等四种油制气。催化裂解油制气的组成与热值和焦炉煤气接近,催化裂解油制气的组成与热值和焦炉煤气接近,可作为城市气源。可作为城市气源。e)e)高炉煤气高炉煤气 钢铁厂在炼铁过程中由高炉排放出来的气体,主要成分是一氧
15、化碳和氢气,发热值约为钢铁厂在炼铁过程中由高炉排放出来的气体,主要成分是一氧化碳和氢气,发热值约为4MJ4MJm3m3。高炉气可用于焦炉加热,顶替出焦炉煤气供应城市。也可用作锅炉燃料或与焦炉气掺混作为。高炉气可用于焦炉加热,顶替出焦炉煤气供应城市。也可用作锅炉燃料或与焦炉气掺混作为钢铁厂加热工艺的燃料。钢铁厂加热工艺的燃料。第十页,本课件共有27页液化石油气液化石油气以凝析气田气、石油伴生气或炼厂气为原料气,经加工而得的可燃物质为液化石油气。以凝析气田气、石油伴生气或炼厂气为原料气,经加工而得的可燃物质为液化石油气。液化石油气大部分来自石油炼制过程中的副产品。液化石油气大部分来自石油炼制过程中
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