煤氣
煤氣（Coal natural gas）一般指一般可燃氣體，通常指固體燃料(或重油)通過干餾或氣化獲得的氣體產品。主要成分是可燃氣體，如氫氣、一氧化碳、碳氫化合物等，并含有氮、二氧化碳等不可燃氣體。氣體有很多種，分為天然氣和人工煤氣。人工煤氣主要按制氣方式分類，可分為干餾氣、裂化煤氣、液化煤氣、高爐煤氣和發(fā)生爐煤氣。煤氣用途廣泛，可用作工業(yè)窯爐、鍋爐、內燃機和家用燃料，或用作化學工業(yè)生產化肥的原料、合成氨、合成纖維、醫(yī)藥等。人類很早就發(fā)現(xiàn)并使用了天然氣，這有著悠久的歷史。中國漢代就有使用天然氣的記載。西方國家在第一次工業(yè)革命后大規(guī)模使用天然氣，并開發(fā)了一系列設備。在20世紀30-20世紀50年代和70年代后，第一代流化床溫克勒氣化爐、移動床加壓氣化魯奇爐、第一代氣流床氣化技術-t型爐和加壓固定床液態(tài)排渣氣化爐相繼工業(yè)化。
氣體易燃易爆且有毒如果遇到明火或靜電，很容易著火和爆炸如果吸入會引起煤氣中毒，會頭暈、惡心、嘔吐昏迷甚至危及生命。在生產和生活中必須按規(guī)定使用和儲存，以避免中毒或火災和爆炸。一旦發(fā)生安全事故，必須按照規(guī)定處理。
分類介紹
天然煤氣
天然氣是人們通過鉆井從地層中的天然氣層或油層中開采出來的一種氣體燃料。當?shù)貙又袥]有油層，而只有天然氣層時，產生的可燃氣體就是天然氣；當局部地層中既有氣層又有油層時，開采出的可燃氣體為副產氣。副產品氣體也稱為石油伴生氣，因為這種可燃氣體是石油開采的副產品。
天然氣在中國分布很廣，在四川、甘肅、青海、黑龍江、在貴州和其他省份以及長江中下游地區(qū)發(fā)現(xiàn)了天然氣。青海柴達木盆地發(fā)現(xiàn)具有開采價值的氣田。
人工煤氣
人造氣體是人類的干餾的使用、液化、裂解、通過氣化和其他不同方式生產的氣體燃料。按制氣方式可分為干餾氣、裂化煤氣、液化煤氣、高爐煤氣和發(fā)生爐煤氣也可以根據(jù)煤氣分布的狀態(tài)參數(shù)分為高壓煤氣、中壓氣體和低壓氣體。
干餾煤氣
煤在焦爐中干餾制成的氣體稱為干餾氣，也是焦爐煤氣。
裂化煤氣
在煉油過程中，渣油裂解產生的氣體稱為裂解氣。
液化煤氣
液化氣又稱液化石油氣，是由原油提煉而成的汽油、柴油加工過程中的副產品。室溫下為氣態(tài)，加壓至約1.6MPa或冷卻后為液體，液化后體積縮小至1/250，因此便于液態(tài)儲存和運輸，是一種理想的新能源。
高爐煤氣
高爐煤氣是指煉鐵過程中從高爐頂部逸出的可燃氣體，是煉鐵的副產品。其理論燃燒溫度約為1400℃~1500℃，且含有大量粉塵（約60～80克/米3）因此，有必要清除灰塵，并在可能的情況下用空氣預熱灰塵，以提高燃燒溫度。據(jù)統(tǒng)計，高爐每消耗一噸焦炭，可產生約3800 ~ 4000m3高爐煤氣（約有60%燃料被轉化成高爐煤氣）
發(fā)生爐煤氣
將固體燃料（如煤等）放入發(fā)生器中，并在燃燒過程中引入空氣、水、固體燃料中的碳被水蒸氣氧化生成可燃氣體，稱為發(fā)生爐煤氣，也稱為氣化氣。根據(jù)通入空氣、水、水蒸氣的差異或通風量的不同可分為空氣氣體、水煤氣、混合煤氣、蒸汽氧煤氣等。
煤氣空氣煤氣：是以空氣（It 空氣中實際上有氧氣）發(fā)生爐煤氣作為氣化劑。
水煤氣：它是以水蒸氣為氣化劑的發(fā)生爐煤氣。
半水煤氣：它是以一定比例的水煤氣和空氣煤氣的混合氣體作為氣化劑的發(fā)生爐煤氣。
混合煤氣：它是以空氣和水蒸氣的混合物為氣化劑的發(fā)生爐煤氣。
蒸汽氧煤氣（富氧煤氣、原料氣）是以空氣、水蒸汽和氧氣（外加的純氧）以混合物為氣化劑的發(fā)生爐煤氣。
根據(jù)氣體輸送和分配的狀態(tài)參數(shù)
高壓煤氣
當燃氣由燃氣廠輸送和分配給用戶時，其操作壓力或工作壓力大于10000毫米水柱時，稱為高壓燃氣。
中壓煤氣
當燃氣的操作壓力或工作壓力小于10000毫米水柱，并由燃氣廠輸送和分配給用戶時大于500毫米水柱時，稱為中壓燃氣。
低壓煤氣
當煤氣由煤氣廠輸送分配給用戶時，其工作壓力或工作壓力小于500 mm水柱時，稱為低壓煤氣。
生產方法
天然煤氣
在完成鉆井、安裝井口設備、在鋪設集氣管網(wǎng)和建立集氣站后，對氣田進行開采。氣田各氣井的天然氣開采后，天然氣中所含的固體和液體雜質被氣井后的分離器分離，然后天然氣匯集到集氣管網(wǎng)，然后流向集氣站。在集氣站中，再次從煤氣中分離出固體和液體雜質，并測量和確定參數(shù)。
干餾煤氣
在煉焦生產中，煉焦爐內會產生大量的干餾氣，即焦爐煤氣。因為煉焦的物理過程是干餾，即在隔絕空氣的條件下將煤加熱分解在生產焦炭的過程中，煤中的碳、氫氣和其他成分也會分解揮發(fā)，生成干餾氣。隨著炭化溫度的不同，煤會分解揮發(fā)出不同成分的炭化氣體在500 ~ 550℃時，產生以甲烷為主要成分的半焦氣體，燃燒時的熱值為6000 ~ 7000大卡/米3之間；以氫氣為主要成分的焦爐煤氣在900 ~ 1100℃時產生，燃燒時的熱值為4000大卡/米3左右。
裂化煤氣
當高比重的渣油和煉油過程中留下的蒸汽在800℃下同時噴入爐內時，渣油中的烴類將發(fā)生裂解并與水煤氣中的蒸汽發(fā)生反應，在催化劑的作用下加速反應生成裂解氣。
液化煤氣
液化煤氣來源廣泛，可通過煉油廠的催化裂化裝置從油田伴生氣或天然氣中獲得。通過鉆探和開采獲得的液體石油（也稱原油）和氣態(tài)天然氣。在煉油生產中，除了生產各種汽油、煤油、除柴油和殘油外，還有一種可燃氣體，在標準條件下為氣態(tài)將其收集起來，增加其壓力或降低其溫度，使其液化并轉變?yōu)橐簯B(tài)，其體積可縮小數(shù)百倍或數(shù)百倍，得到液化氣體，即液化石油氣。當液化氣減壓時，它將再次變成氣體可燃物。
高爐煤氣
高爐煤氣是高爐煉鐵的副產品，煉鐵時從高爐頂部逸出的可燃氣體就是高爐煤氣。
發(fā)生爐煤氣
將固體燃料（無煙煤、木炭、褐煤、木柴、半焦炭、泥煤、甚至是農業(yè)廢棄物，比如玉米秸稈、稻草稈、可以使用植物的莖和皮，如谷殼）放入發(fā)生器中，并在燃燒過程中引入空氣、水、固體燃料中的碳被水蒸氣氧化生成發(fā)生爐煤氣。根據(jù)通入空氣、水、水蒸氣的差異或通風量的不同可分為空氣氣體、水煤氣、混合煤氣、蒸汽氧氣等，其可燃成分主要是氫氣、一氧化碳、甲烷等。
應用領域
天然煤氣
天然氣可以作為生產和生活的燃料，也可以作為化工原料。
干餾煤氣
干餾氣常用作燃料，也可加工成合成氨和有機合成工業(yè)的原料。
液化煤氣
在民用領域，液化氣被用作做飯的燃料、燒水、取暖。
在工業(yè)上，液化石油氣也可用于干燥、定型、切割、熱彎、鍛工加熱、熔化金屬、淬火退火、食品烘烤、紙張烘干等。它不僅可以代替煤作為燃燒鍋爐的燃料和汽油作為汽車的燃料，還可以用作合成橡膠、合成纖維、合成樹脂、合成塑料的原料。
在農業(yè)中，它用于烘烤和干燥農產品、溫室采暖、水果催熟、孵化雞鴨、加工飼料等。此外，液化石油氣也可用作冷凍的溶劑、貯藏、消毒殺菌和照明等。
高爐煤氣
高爐煤氣除塵得到的清潔煤氣主要用于冶金合資企業(yè)的焦爐，并與焦爐煤氣混合用作發(fā)電燃料，也可用作煉鐵廠的熱風爐、軋鋼廠的加熱爐、電廠鍋爐和焦化廠煉焦爐使用的工業(yè)氣體或其他民用氣體。
發(fā)生爐煤氣
用于冶煉爐、玻璃窯爐、煉焦爐的加熱也可以用作燃氣輪機的燃料。
空氣煤氣：發(fā)熱量很低，沒有廣泛使用。
水煤氣：它可以用作燃料或合成氨、合成石油、有機合成、制氫原料等。
半水煤氣：它主要用作合成氨和氣體燃料的原料。
混合煤氣：工業(yè)上應用最廣，冶金中應用最廣、機械、玻璃、建筑材料等工業(yè)部門的熔爐和加熱爐。
煤氣毒性
中毒機理
氣體的主要成分是一氧化碳，所以氣體與人體的反應其實就是與一氧化碳的反應。煤氣中毒實際上是指一氧化碳中毒。人在一氧化碳濃度高的地方會中毒一氧化碳和氧氣可以通過肺部的通氣同時進入肺部，然后通過肺泡中的氣體交換進入血液氧氣和一氧化碳都可以與血紅蛋白結合，但一氧化碳與血紅蛋白的結合能力要大得多，這使得更多的血紅蛋白與一氧化碳結合由于一氧化碳與血紅蛋白結合的分離速度極其緩慢，而血紅蛋白的數(shù)量有限，氧氣失去了與血紅蛋白結合的機會，無法通過血液運輸?shù)浇M織和細胞中。我們的bra2min是最需要氧氣的器官之一一旦氧氣供應被切斷，體內的氧氣只夠身體消耗2分鐘，很快就會造成昏迷，危及生命。
中毒表現(xiàn)
輕度中毒：中毒者血液中一氧化碳奪取的血紅蛋白達到10%~20%，可能出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠、視物模糊、耳鳴、惡心、嘔吐、全身乏力、心動過速、短暫昏厥。經(jīng)過及時治療，輕度中毒的癥狀通常會很快消失。
中度中毒：中毒者血液中一氧化碳攝取的血紅蛋白達到30%~40%，除輕度中毒癥狀加重外，口唇、指甲、櫻桃紅多汗血壓先升后降心率增快心律不齊易怒皮膚粘膜出現(xiàn)暫時性感覺和運動分離（仍在思考，但無法行動）中度中毒者如果搶救及時，幾天就能康復，沒有明顯并發(fā)癥。
重度中毒：中毒者血液中被一氧化碳奪取的血紅蛋白達到50%以上，迅速進入昏迷狀態(tài)，昏迷十幾個小時，甚至幾天。開始時四肢肌張力增高，或有陣發(fā)性強直性痙攣；在晚期，肌張力明顯下降，患者的臉色蒼白或發(fā)青，血壓下降，瞳孔放大，最后他死于呼吸麻痹。重度中毒患者還會出現(xiàn)肺炎、肺水腫，伴有心肌損害、水和電解質混亂等嚴重并發(fā)癥。如果幸存者被救出，可能會有嚴重的并發(fā)癥和后遺癥。重度一氧化碳中毒患者后遺癥中有神經(jīng)衰弱、震顫麻痹、偏癱、偏盲、失語，吞咽困難、智力障礙、中毒性精神病或去大腦強直。部分患者可出現(xiàn)繼發(fā)性腦病。
慢性中毒：中毒者長期反復吸入一定量的一氧化碳，導致神經(jīng)和心血管系統(tǒng)受到一定程度的損害，從而會導致頭痛、疲倦、容易失眠情緒波動，嚴重者患上神經(jīng)衰弱綜合癥、心肌損害、動脈粥樣硬化和其他疾病。