A.煤-天然气置换比:
B.煤气-天然气置换比: 1立方米天然气热值相当于1.1升汽油
1卡=4.182焦耳
1标准立方米的天然气热质约为9300千卡 38.87兆焦
1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气,可发电8300度。
1.尽管 LNG 被认为是一种非常危险的燃料。但是,从 LNG 产业的发展历史来看,LNG 产业具有良好的安全记录,比汽油、LPG、管道天然气的安全性好。但这并非说 LNG 就不危险,关键是能否掌握来自 LNG 的特性和危险来源,是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。因此应采取必要的安全措施预防事故发生,以保证 LNG 储运的安全:①力争设备本质安全:LNG储罐、管道在选材、设计、加工、制造和安装过程以及管理中,应严格按照有关规范、标准进行,确保 LNG设备的质量;②避免 LNG 憋压:对 LPG 储运时,采用基本充装的方式,以免发生 LNG 设备破坏;③加强设备的监测与维护保养;④配齐相应的安全消防与防护设施,以备应急之需。
2.天然气的组成:
天然气的主要成分,基本由甲烷CH4(82%~98%)和不多的乙烷C2H6(6%)丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(约1%)组成。一般油、气田的天然气中的甲烷含量差别相当大。
•天然气特性:
•天然气易燃易爆和空气混合后,温度达到550℃左右就会燃烧;其混合物浓度达到5%-15%,遇到火种就会爆炸。天然气热值高,约8500-10000千卡/立方米,天然气燃烧后发出的热量是相同体积的城市煤气的2.5倍左右。
•天然气是无色、无味气体, 密度为0.717g/L(标准状况0.717Kg/M3),比空气轻,易挥发,不易聚积,安全性能好。天然气极难溶于水的可燃性气体,爆炸极限为5%-15%,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。天然气中各组分均可彻底燃烧,燃烧后不产生灰粉等固体杂质,是完全清洁的燃料,燃烧后无污染。
•甲烷属微毒类气体,低浓度时,对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速。若不及时脱离,可致窒息死亡。
液化天然气(LNG),主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体
积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理,经一连串超低温液化后,经压缩、冷却,在-160度下液化而成。LNG用专用船或油罐车运输,使用时重新气化
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。甲烷的常压沸点是-161℃,临界温度为-84℃,临界压力为 4.1Mpa。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。 天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂(四氢噻吩),以资用户嗅辨。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。
1卡=4.182焦耳
1标准立方米的天然气热质约为9300千卡 38.87兆焦
1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气,可发电8300度。
LNG硫含量极低,若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤(褐煤)相比将减排SO2约45万吨(大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍),将阻止酸雨趋势的扩大。天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%
LNG 的密度取决于其组分,通常为 430 ~470kg/m3 甲烷含量越高,密度越小;密度还是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为 1.35kg/m3℃
照欧洲标准 EN1160 的规定,LNG 的甲烷, 含量应高于 75%,氮含量应低于 5%
若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
在处理 LNG 失火时,推荐使用干粉
1.天然气:1000英热单位/立方英尺=9500大卡/立方米。(Groningen气为8400大卡/立方米)
2.液化石油气:假定其按50/50的丙烷与丁烷的混合比例。其中r与p分别代表冷冻与压缩状态下的液化石油气。
3.热值,百万英热单位(总量)
每吨—液化天然气51.8;液化石油气47.3;油42.3;煤27.3
每桶—液化天然气3.8;液化石油气(冷冻)4.45;液化石油气(压缩)4.1;油5.8 每立方米—液化天然气23.8;液化石油气(冷冻)28;液化石油气(压缩)25.8 符号和缩写
以下的符号和单位不一定与国际气联推荐使的国际计量系统一致,然而,因为使用方便,它们仍被天然气工业系统所广泛采用。
BTU - 英制热量单位
MMBTU - 百万英制热量单位
ft3 – 立方英尺
scf – 标准立方英尺
Mcf – 千立方英尺
MMcf – 百万立方英尺
Tcf – 万亿立方英尺
Nm3 – 常态立方米
mrd m3 – 109立方米
天然气的术语和成分
注:本表采用的天然气为: 1000 英热单位/ 立方英尺 = 9500大卡/立方米
Groningen 天然气的热值为: 8400大卡/立方米
LPG: 指 50/50 的 丙烷/丁烷 含量
LNG 液化天然气
LPG 液化石油气
NGL 天然气凝析液
SNG 合成(代替品)天然气
三、人工煤气
由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体,统称为人工煤气。按照生产方法,一般可分为干馏煤气和汽化煤气(发生炉煤气、水煤气、半水煤气等)。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体,并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体,热值为16~24兆焦/立方米。人工煤气按其生产方式不同可分为以下三种:
1.干馏煤气
将煤隔绝空气加热到一定温度时,煤中所含挥发物开始挥发,产生焦油、苯和煤气,剩留物最后变成多孔的焦炭,这种分解过程称为“干馏”。利用焦炉、连续式直立炭化炉(又称伍德炉)和立箱炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。 干馏煤气的主要成分为氢、甲烷、一氧化碳等,热值为27兆千焦/米3(标准)左右。干馏煤气的产气率为300—500米3/吨煤,是我国城市燃气主要气源之一。
2.气化煤气
固体燃料的气化是热化学过程。煤可在高温时伴用空气(或氧气)和水蒸气为气化剂,经过氧化、还原等化学反应,制成以一氧化碳和氧为主的可燃气体,采用这种生产方式生产的煤气,称为气化煤气。 气化煤气按其生产方法(气化剂)的不同,主要可分为以下几种: (1)混合发生炉煤气:以空气和水蒸气作为气化剂,煤与空气及水蒸气在高温作用下制得混合煤气。其中一氧化碳含量为27.5%,热值约0.541 兆焦/米3(标准)。
混合发生炉煤气由于毒性较大,热值低,不能作为城市燃气的唯一气源。一般用于掺入高热值煤气(干馏煤气及油制煤气)中配制成城市燃气,也常用作焦炉燃烧室加热。
(2)水煤气:以水蒸气作为气化剂,在高温下与煤或焦炭作用制得水煤气。水煤气主要成分为一氧化碳和氢气,其中一氧化碳含量达38.5%左右,氢含量40%左右,热值约为11兆焦/米3(标准)。水煤气生产成本较高,一般只作为高峰负荷时的补充气源。
焦炉煤气的特点:
1、焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³,可燃成分较高(约90%左右);
2、焦炉煤气是无色有臭味的气体;
3、焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒;
4、焦炉煤气含氢多,燃烧速度快,火焰较短;
5、焦炉煤气如果净化不好,将含有较多的焦油和萘,就会堵塞管道和管件,给调火工作带来困难;
6、着火温度为600~650 ℃。
7、焦炉煤气含有H2(55~60%),CH4(23~27%),CO(5~8%),CO2(1.5~3.0%),N2(3~7%),O2(
3.油制气 油制气是以石油(重油、轻油、石脑油等)为原料,在高温及催化剂作用下裂解制取。 油制气按制取方法不同,可分为重油制气和轻油制气。重油制气又可分为重油蓄热裂解制气和重油蓄热催化裂解制气。重油蓄热裂解制气,每吨重油可产气500—600米3,热值约为33—38兆焦/米3(标准);重油蓄热催化裂解制气,每吨重油可产气1100—1300米3,热值约为19—21兆焦/米3(标准)。 轻油制气工艺有多种制气方法可供选择。采用适宜的制气方法和各种工艺过程(如脱CO2、CO变换、甲烷化、增热、深度改质等)的组合,便可适应各种制气规模并能生产出各种燃烧特性的燃气。
轻油制气的原料选择范围很广,可以用石脑油、液化石油气、油田伴生气、天然气凝析油、炼油厂尾气、天然气、甲醇等为原料
油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化台物,以及少量的一氧化碳,裂解后的副产品有苯、萘、焦油、炭黑等。生产油制气基建投资少,自动化程度高,生产机动性强,油制气既可作为城市燃气的基本气源,又可作为城市燃气供应高峰的调节气源。
常见三种燃气的爆炸极限如下:
天然气:5%~15%
焦炉煤气:4.5%~35.8%
液化石油气:2%~9%
A.煤-天然气置换比:
B.煤气-天然气置换比: 1立方米天然气热值相当于1.1升汽油
1卡=4.182焦耳
1标准立方米的天然气热质约为9300千卡 38.87兆焦
1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气,可发电8300度。
1.尽管 LNG 被认为是一种非常危险的燃料。但是,从 LNG 产业的发展历史来看,LNG 产业具有良好的安全记录,比汽油、LPG、管道天然气的安全性好。但这并非说 LNG 就不危险,关键是能否掌握来自 LNG 的特性和危险来源,是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。因此应采取必要的安全措施预防事故发生,以保证 LNG 储运的安全:①力争设备本质安全:LNG储罐、管道在选材、设计、加工、制造和安装过程以及管理中,应严格按照有关规范、标准进行,确保 LNG设备的质量;②避免 LNG 憋压:对 LPG 储运时,采用基本充装的方式,以免发生 LNG 设备破坏;③加强设备的监测与维护保养;④配齐相应的安全消防与防护设施,以备应急之需。
2.天然气的组成:
天然气的主要成分,基本由甲烷CH4(82%~98%)和不多的乙烷C2H6(6%)丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(约1%)组成。一般油、气田的天然气中的甲烷含量差别相当大。
•天然气特性:
•天然气易燃易爆和空气混合后,温度达到550℃左右就会燃烧;其混合物浓度达到5%-15%,遇到火种就会爆炸。天然气热值高,约8500-10000千卡/立方米,天然气燃烧后发出的热量是相同体积的城市煤气的2.5倍左右。
•天然气是无色、无味气体, 密度为0.717g/L(标准状况0.717Kg/M3),比空气轻,易挥发,不易聚积,安全性能好。天然气极难溶于水的可燃性气体,爆炸极限为5%-15%,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。天然气中各组分均可彻底燃烧,燃烧后不产生灰粉等固体杂质,是完全清洁的燃料,燃烧后无污染。
•甲烷属微毒类气体,低浓度时,对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速。若不及时脱离,可致窒息死亡。
液化天然气(LNG),主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体
积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理,经一连串超低温液化后,经压缩、冷却,在-160度下液化而成。LNG用专用船或油罐车运输,使用时重新气化
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。甲烷的常压沸点是-161℃,临界温度为-84℃,临界压力为 4.1Mpa。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。 天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂(四氢噻吩),以资用户嗅辨。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。
1卡=4.182焦耳
1标准立方米的天然气热质约为9300千卡 38.87兆焦
1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气,可发电8300度。
LNG硫含量极低,若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤(褐煤)相比将减排SO2约45万吨(大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍),将阻止酸雨趋势的扩大。天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%
LNG 的密度取决于其组分,通常为 430 ~470kg/m3 甲烷含量越高,密度越小;密度还是液体温度的函数,温度越高,密度越小,变化的梯度为 1.35kg/m3℃
照欧洲标准 EN1160 的规定,LNG 的甲烷, 含量应高于 75%,氮含量应低于 5%
若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
在处理 LNG 失火时,推荐使用干粉
1.天然气:1000英热单位/立方英尺=9500大卡/立方米。(Groningen气为8400大卡/立方米)
2.液化石油气:假定其按50/50的丙烷与丁烷的混合比例。其中r与p分别代表冷冻与压缩状态下的液化石油气。
3.热值,百万英热单位(总量)
每吨—液化天然气51.8;液化石油气47.3;油42.3;煤27.3
每桶—液化天然气3.8;液化石油气(冷冻)4.45;液化石油气(压缩)4.1;油5.8 每立方米—液化天然气23.8;液化石油气(冷冻)28;液化石油气(压缩)25.8 符号和缩写
以下的符号和单位不一定与国际气联推荐使的国际计量系统一致,然而,因为使用方便,它们仍被天然气工业系统所广泛采用。
BTU - 英制热量单位
MMBTU - 百万英制热量单位
ft3 – 立方英尺
scf – 标准立方英尺
Mcf – 千立方英尺
MMcf – 百万立方英尺
Tcf – 万亿立方英尺
Nm3 – 常态立方米
mrd m3 – 109立方米
天然气的术语和成分
注:本表采用的天然气为: 1000 英热单位/ 立方英尺 = 9500大卡/立方米
Groningen 天然气的热值为: 8400大卡/立方米
LPG: 指 50/50 的 丙烷/丁烷 含量
LNG 液化天然气
LPG 液化石油气
NGL 天然气凝析液
SNG 合成(代替品)天然气
三、人工煤气
由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体,统称为人工煤气。按照生产方法,一般可分为干馏煤气和汽化煤气(发生炉煤气、水煤气、半水煤气等)。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体,并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体,热值为16~24兆焦/立方米。人工煤气按其生产方式不同可分为以下三种:
1.干馏煤气
将煤隔绝空气加热到一定温度时,煤中所含挥发物开始挥发,产生焦油、苯和煤气,剩留物最后变成多孔的焦炭,这种分解过程称为“干馏”。利用焦炉、连续式直立炭化炉(又称伍德炉)和立箱炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。 干馏煤气的主要成分为氢、甲烷、一氧化碳等,热值为27兆千焦/米3(标准)左右。干馏煤气的产气率为300—500米3/吨煤,是我国城市燃气主要气源之一。
2.气化煤气
固体燃料的气化是热化学过程。煤可在高温时伴用空气(或氧气)和水蒸气为气化剂,经过氧化、还原等化学反应,制成以一氧化碳和氧为主的可燃气体,采用这种生产方式生产的煤气,称为气化煤气。 气化煤气按其生产方法(气化剂)的不同,主要可分为以下几种: (1)混合发生炉煤气:以空气和水蒸气作为气化剂,煤与空气及水蒸气在高温作用下制得混合煤气。其中一氧化碳含量为27.5%,热值约0.541 兆焦/米3(标准)。
混合发生炉煤气由于毒性较大,热值低,不能作为城市燃气的唯一气源。一般用于掺入高热值煤气(干馏煤气及油制煤气)中配制成城市燃气,也常用作焦炉燃烧室加热。
(2)水煤气:以水蒸气作为气化剂,在高温下与煤或焦炭作用制得水煤气。水煤气主要成分为一氧化碳和氢气,其中一氧化碳含量达38.5%左右,氢含量40%左右,热值约为11兆焦/米3(标准)。水煤气生产成本较高,一般只作为高峰负荷时的补充气源。
焦炉煤气的特点:
1、焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³,可燃成分较高(约90%左右);
2、焦炉煤气是无色有臭味的气体;
3、焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒;
4、焦炉煤气含氢多,燃烧速度快,火焰较短;
5、焦炉煤气如果净化不好,将含有较多的焦油和萘,就会堵塞管道和管件,给调火工作带来困难;
6、着火温度为600~650 ℃。
7、焦炉煤气含有H2(55~60%),CH4(23~27%),CO(5~8%),CO2(1.5~3.0%),N2(3~7%),O2(
3.油制气 油制气是以石油(重油、轻油、石脑油等)为原料,在高温及催化剂作用下裂解制取。 油制气按制取方法不同,可分为重油制气和轻油制气。重油制气又可分为重油蓄热裂解制气和重油蓄热催化裂解制气。重油蓄热裂解制气,每吨重油可产气500—600米3,热值约为33—38兆焦/米3(标准);重油蓄热催化裂解制气,每吨重油可产气1100—1300米3,热值约为19—21兆焦/米3(标准)。 轻油制气工艺有多种制气方法可供选择。采用适宜的制气方法和各种工艺过程(如脱CO2、CO变换、甲烷化、增热、深度改质等)的组合,便可适应各种制气规模并能生产出各种燃烧特性的燃气。
轻油制气的原料选择范围很广,可以用石脑油、液化石油气、油田伴生气、天然气凝析油、炼油厂尾气、天然气、甲醇等为原料
油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化台物,以及少量的一氧化碳,裂解后的副产品有苯、萘、焦油、炭黑等。生产油制气基建投资少,自动化程度高,生产机动性强,油制气既可作为城市燃气的基本气源,又可作为城市燃气供应高峰的调节气源。
常见三种燃气的爆炸极限如下:
天然气:5%~15%
焦炉煤气:4.5%~35.8%
液化石油气:2%~9%