这三类化工行业常见燃气，你能分清吗？

化工行业中的生产和使用的燃气主要为天然气、人工煤气、液化石油气这三大类。三大类有什么区别呢？他们的制备工艺和特点都有哪些不同呢？

三种气体的成分热值区别

热值单位（MJ/Nm3 ）

天然气

天然气的性质

主要成分为甲烷(分子式为CH4)，是一种无色无味无毒无腐蚀性的气体。

天然气的密度比空气小，如遇容器泄露，天然气很容易扩散，比较安全。但在密闭建筑物的顶部时，天然气易形成爆鸣性气体，在空气中的爆炸极限为5%-15%。

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油田伴生气

在油田开采过程中，与液体石油一起开采出来，所含重烃比较多。

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气田气

自气田产生，甲烷含量约为80%-90%。

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凝析气田气

在地层中以气态的形式存在，但开采出来后，在常温下为液态。

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煤层伴生气

又名瓦斯气，存在于煤层中。

煤制天然气

我国天然气储量并不丰富，为了保障用于城市燃气的天然气的供应，我国发展了煤制天然气这一产业。

煤制天然气技术是利用褐煤等劣质煤炭，煤气化、空分、部分变换、净化(低温甲醇洗)、甲烷化五个单元的工艺来生产代用天然气。

最关键技术是煤气化。

目前国内的煤气化技术，已经取得了明显的进展，4种引进的大型煤气化技术(Texaco、Shell、GSP、Lurgi)和国内开发的六种煤气化技术(二段炉、四喷嘴、航天炉、灰融聚、非熔渣-熔渣分段气化、多元料浆)在煤化工的各个领域发挥作用。这些煤气化技术都有可能成为煤制天然气的工艺技术。

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德士古气化工艺

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壳牌气化工艺

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GSP气化工艺

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鲁奇加压气化工艺

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航天炉气化工艺

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加压灰熔聚流化床粉煤气化工艺

甲烷化技术亦为关键技术之一。

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托普索甲烷化技术

丹麦托普索公司开发的甲烷化循环工艺（TREMPTM）技术具有丰富的操作经验。

在TREMPTM工艺中，反应在绝热条件下进行。反应产生的热量导致了很高的升温，通过循环来控制第一甲烷化反应器的温度。TREMPTM工艺一般有三个反应器，第二和第三绝热反应器可用一个沸水反应器（BWR）代替，虽投资较高，但能够解决空间有限问题。

除了此外，因为生产甲烷的过程要放出大量的热量，托普索工艺可以将这些热量再次利用，在生产天然气的同时，产出高压过热蒸汽。

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Davy甲烷化技术

Davy甲烷化工艺技术除具有托普索TREMPTM工艺可产出高压过热蒸汽和高品质天然气特点外，还具有如下特点：催化剂具有变换功能，合成气不需要调节H/C比，转化率高。催化剂使用范围很宽，在230℃～700℃范围内都具有很高且稳定的活性。

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鲁奇甲烷化技术

该技术可以将煤气进行甲烷化，制取合格的天然气，其中CO转化率可达100％，CO2转化率可达98％，产品甲烷含量可达95％，低热值达8500 kcal/Nm3，完全满足生产天然气的需求。

干气与湿气是啥？

• 干气代表甲烷含量在90%以上的天然气。

• 湿气代表甲烷含量在90%以下的天然气。

低含硫、中含硫、高含硫的天然气差异

• 低含硫天然气：硫化氢含量约为0.01-1%（体积比）

• 中含硫天然气：硫化氢含量约为1-2%（体积比）

• 高含硫天然气：硫化氢含量约为2-7%（体积比）

天然气的输送方式

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管道输送

天然气通过与油气井相连接的各种管道输送到各个用户。具有输送量大，气源稳定，用户多，距离长，输送成本高等特点，沿线需设有加压站和调节站，这是目前天然气输送的主要方式。

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液化输送

将开采的天然气送进液化厂降温压缩，使之液化，成为液化天然气（LNG），然后分装于绝热容器内，用交通工具运至用户，具有灵活性和适应性。（ps：天然气在-162℃液化，体积缩小600倍，便于运输。）

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高压瓶装

即压缩天然气（CNG），将常压天然气施以高压进行储存，压力通常为20MPa-25MPa，将其压缩至原体积的1/200-1/250，可大大降低储存容积。多为民用。量小，成本高。一旦泄露，在泄露出有明显结霜现象。

天然气的用途

• 直接用天然气作汽车燃料

• 天然气制甲醇燃料和合成燃料

• 工业燃料用气

• 民用燃料

人工煤气

煤气的性质

一般是由多种可燃和不可燃的单一气体组成的混合气体。其中可燃气体成分有CO、H2和其他气态碳氢化合物CmHn以及H2S等，不可燃的气体成分有CO2、N2和少量的O2。除此之外，在煤气中还含有水蒸气、焦油蒸汽以及固体粉尘微粒。

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干馏煤气

将煤放在专用的工业炉中，隔绝空气加热，分解出的气体经处理后，可分别得到煤焦油、氨、粗萘、粗苯和干馏煤气，剩余固体残渣为焦炭。

用于干馏煤气的工业炉有炼焦炉、连续式直立炭化炉和立箱炉等。

采用炼焦炉制得的干馏煤气又称为焦炉煤气，主要成分为甲烷和氢气。

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气化煤气

煤在高温时，与气化剂（如空气、水蒸气），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，称为气化煤气。

气化煤气又分为混合发生炉煤气与水煤气。

混合发生炉煤气是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%。混合发生炉煤气毒性较大，热值低，需掺入高热值煤气（干馏煤气及油制煤气）使用。

水煤气是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。由于水煤气的生产成本较高，一般只作为高峰负荷时的补充气源。

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油制气

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。

液化石油气

液化石油气是哪产的？

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从油、气田开采中生产

在油田开采时，携带在原油中的烃类气体或气田开采时，携带在天然气中的其他烃类，经初步分离及处理后，再集中送到气体分离工厂进行加工，最后分别获得丙烷、丁烷。

在一定压力下或冷冻到一定的温度将丙烷、丁烷分别进行液化，并分装在不同的储罐内。生产商可分别出售丙烷、丁烷，也可按用户要求，把丙烷、丁烷按一定比例，调配成符合质量标准的LPG再出售。

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从炼油厂中生产

LPG是石油炼制过程中的副产品。

通常原油在常减压蒸馏、热裂化(这种工艺在我国基本上已淘汰)、催化裂化、催化重整、加氢裂化及延迟焦化等工艺装置加工处理过程中都会产生烃类气休，这些气体经吸收稳定工序后，在一定压力下分离出干气(贫气)与富气。

干气的主要组分为甲烷和非烃类气体，还有少量的乙烷和乙烯等。通常将这类气体直接送到气柜集中，然后分送到炼油厂的加热炉中作燃料。

富气的主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯类，还有少量戊烯类及非烃类化合物，这类气体在一定压力下成为主要由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯组成的LPG。

我国炼油厂的LPG主要从催化裂化装置中获得。

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从乙烯工厂中生产

在轻油或轻烃进行裂解生产乙烯的过程中，也会产生LPG组分，由乙烯工厂的生产目标，决定了这类工厂生产出的LPG质量较差，一般含碳四组分高。

液体一般受热膨胀，温度越高膨胀得越厉害。液化石油气的膨胀系数是水的16倍左右。因此，容器灌装时必须要留出一定的空间。液化石油气充装系数为85%(在常温常压的条件下是安全的)。

怎样区别液化石油气的质量

从颜色来看，质量好的液化石油气燃烧时火焰呈淡蓝色，质量差的火焰呈黄色或红色（灶具问题例外）。从燃烧效果来看，使用同样的灶具，烧同样重量的水至沸点，质量好的液化石油气要比质量差的要快。质量好的液化石油气燃烧比较充分，很少有残液，燃烧时产生的烟垢少，质量差的液化石油气燃烧不充分，燃烧时产生的烟垢多。

储存与运输

液化石油气中的刺鼻味是由在运输及储存过程中特意加入的硫醇和醚等成分产生的。

这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250～1/33，贮存于耐高压的钢罐中，使用时拧开液化气罐的阀门，可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰，燃烧过程中产生大量热。

注意事项

它比空气重，一旦泄露，就会沉聚在下部，容易形成爆炸性气体。

液化石油气的用途

• 民用燃气：烹调、烧水、取暖等。

• 工业用：干燥、定型、发泡、熔化金属、烘烤等。

• 农业生产：烘烤、采暖、催熟等

除以上三种燃气，还有一种生物质气叫沼气。

沼气无色、有味、有毒、有臭，是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经各种微生物发酵而成的，以甲烷为主要成分的混合可燃气体。无色、有味、有毒、有臭。

化工707、国家应急广播

中国石油管道中原输油气分公司等

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