Топливный газ
Топливный газ является одним из ряда топлива , которые при обычных условиях являются газообразными . Большинство топливных газов состоит из углеводородов (таких как метатан и пропан ), водород , угарный газ или их смеси. Такие газы являются источниками энергии , которые можно легко передавать и распределять по трубам.
Топливный газ контрастирует с жидким топливом и твердым топливом , хотя некоторые топливные газы сжимаются для хранения или транспортировки (например, аутогас и ликвифицированный нефтяной газ ). В то время как их газообразный характер имеет преимущества, избегая сложности транспортировки твердого топлива и опасностей разлива, присущего жидкому топливу, у него также есть ограничения. Возможно, что топливный газ будет незамеченным и вызвать взрыв газа . По этой причине отдоризаторы добавляются к большинству топливных газов. Наиболее распространенным типом топливного газа при использовании тока является природный газ .
Типы топливного газа
[ редактировать ]
Существует два широких класса топливных газов, основанные не на их химическом составе, а их источник и то, как они производятся: те, которые встречаются естественным образом, и те, которые производятся из других материалов.
Производимый топливный газ
[ редактировать ]Изготовленные топливные газы - это те, которые производятся химическими преобразованием твердых веществ, жидкостей или других газов. При получении из твердых веществ конверсия называется газификацией , а объект известен как газовый завод .
Производные топливные газы включают в себя: [ 1 ] [ 2 ]
- Угольный газ , полученный из пиролиза угля
- Водяной газ , в основном устаревший, получен пропущенным паром по горячей коксе
- Производитель газ , в основном устаревший, полученный прохождение пар и воздуха над горячей колой
- Syngas , основная текущая технология, полученная в основном из природного газа
- Деревянный газ , полученный в основном из дерева , когда -то был популярен и имел отношение к биотопливу
- Биогаз , полученная с свалок
- Взрывная печь газ
- Водород из электролиза или парового реформирования
Угольный газ, сделанный пиролизом угля, содержит примеси, такие как смол, аммиак и водород . Они должны быть удалены, и для этого может потребоваться значительное количество растений. [ 3 ]
Хорошо или шахта извлеченных топливных газов
[ редактировать ]В 20 -м веке природный газ , состоящий в основном из метана , стал доминирующим источником топливного газа, поскольку вместо того, чтобы быть изготовленным в различных процессах, его можно было извлечь из отложений на земле. Природный газ может сочетаться с водородом с образованием смесью, известной как HCNG .
Дополнительные топливные газы, полученные из природного газа или нефти :
- Пропан
- Бутан
- Регазированный сжиженный нефтяной газ
Состав природного газа широко варьируется, но в таблице показана типичная состав. [ 4 ]
| Компонент | Объем % |
|---|---|
| Метан | 93.63 |
| Этан | 3.25 |
| Пропан | 0.69 |
| Бутан | 0.27 |
| Другие углеводороды | 0.20 |
| Азот | 1.78 |
| Углекислый газ | 0.13 |
| Гелий | 0.05 |
Природный газ производится с водой и газовым конденсатом. Эти жидкости должны быть удалены до того, как газ может быть использован в качестве топлива. Даже после обработки газ будет насыщен и подвергается конденсации в качестве жидкости в трубопроводе. Это может быть уменьшено путем перегрева топливного газа. [ 5 ]
Спецификация
[ редактировать ]В дополнение к химическому составу топливному газу, возможно, потребуется соблюдать такие параметры, как калорийная стоимость , индекс WOBBE, точка росы и т. Д. Следующая спецификация для Британской национальной системы передачи. [ 6 ]
| Содержание или характеристика | Ценить |
|---|---|
| Валовая калорийная стоимость | 37,0 - 44,5 мж./м 3 |
| Номер wobbe * | 47.2 - 51,41 мж/м 3 |
| Точка росы воды | <-10 ° C @ 85Barg |
| Углеводородный точка росы | <-2 ° C. |
| Содержание сероводорода* | ≤5 мг/м 3 |
| Общее содержание серы (включая H 2 с)* | ≤50 мг/м 3 |
| Содержание водорода* | ≤0,1% (моляр) |
| Содержание кислорода* | ≤0,2% (моляр) |
| Содержание углекислого газа | ≤2,0% (моляр) |
| Содержание азота | <5,0% (моляр) |
| Общее количество инертов | <7,0% |
| Неполный коэффициент сгорания* | ≤0.48 |
| Индекс сажи* | ≤0.60 |
Неполный коэффициент сгорания (ICF) - эмпирический индекс, который связывает состав газа с его тенденцией сжигать не полностью в газовом приборе. [ 7 ] Даттон определил ICF как: ICF = 0,64 × (W - 50,73 + 0,03 × pn), где W - индекс WOBBE, MJ/M 3 ; PN-это объемный процент C 3 H 8 плюс N 2 в трехкомпонентной смеси. [ 8 ]
Индекс сажи (SI) - эмпирический индекс, который связывает состав газа с его тенденцией производить сажи во время сжигания в газовом приборе. [ 7 ]
Калорийная стоимость изготовленного газа составляет около 500 БТЕ на кубический фут (18 629 кДж/м 3 ) Принимая во внимание, что калорийная стоимость природного газа в два раза больше, чем на 1000 БТУ на кубический фут (37 259 кДж/м 3 ). [ 3 ] Для данного количества тепла требуется только половина объема природного газа.
Использование топливного газа
[ редактировать ]Одним из самых ранних видов использования было газовое освещение , которое позволило широко распространено внедрение улиц и освещение зданий в городах. Топливный газ также использовался в газовых горелках , в частности, с горелкой Бунзена, используемой в лабораториях. Он также может использоваться газовыми обогревателями , кемпингами и даже для электромобилей, так как они имеют высокую калори.
Топливный газ широко используется промышленными, коммерческими и домашними пользователями. Промышленность использует топливный газ для отопления печей, печей, котлов и печи, а также для нагрева и сушки пространства. Электронная отрасль использует топливный газ для питательных газовых турбин для выработки электроэнергии. Спецификация топливного газа для газовых турбин может быть довольно строгой. [ 5 ] Топливный газ также может использоваться в качестве сырья для химических процессов.
Топливный газ в коммерческом секторе используется для отопления, приготовления пищи, выпечки и сушки, а также в домашнем секторе для отопления и приготовления пищи.
В настоящее время топливные газы, особенно синтез, используются в значительной степени для производства аммиака для удобрений и для приготовления многих моющих средств и специальных химических веществ. [ 1 ]
На промышленном заводе топливный газ может использоваться для очистки трубопроводов и сосудов для предотвращения входа воздуха. Любой избыток топливного газа до потребностей может быть устранен путем сжигания в системе вспышки газа .
Для пользователей, что сжигает газ, напрямую топливный газ подается при давлении около 15 фунтов на квадратный дюйм (1 вариант). Газовые турбины нуждаются в давлении подачи 250-350 фунтов на квадратный дюйм (17-24 Барг).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Хиллер, Хайнц; Реймерт, Рейнер; Stönner, Hans-Martin (2011). «Производство газа, 1. Введение». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . doi : 10.1002/14356007.a12_169.pub3 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Скотт Уилсон, Д. (1969). Современная газовая промышленность . Лондон: Эдвард Арнольд. С. 6, 11–35.
- ^ Jump up to: а беременный Уильямс, Тревор (1981). История британской газовой промышленности . Оксфорд: издательство Оксфордского университета. с. 15–18, 182. ISBN 0198581572 .
- ^ Кэссиди, Ричард (1979). Газ: природная энергия . Лондон: Frederick Muller Limited. п. 14
- ^ Jump up to: а беременный Ассоциация поставщиков газовых процессоров (2004). Инженерная книга данных . Талса: GPSA. С. 18–9.
- ^ «Правила безопасности газа (управление) 1996» .
- ^ Jump up to: а беременный «Материальные компараторы для решений с окончанием отходов Fuels: Natural Gas» (PDF) . Получено 15 ноября 2023 года .
- ^ Дуан (2019). «Экспериментальное исследование влияния составляющих природного газа на выбросы СО из китайской газовой плиты» . Энергии . 12 (20): 3997. DOI : 10.3390/en12203997 .
