第三章氣體燃料1第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧為什么說石油是“工業(yè)的血液”？優(yōu)質(zhì)動(dòng)力原料汽車內(nèi)燃機(jī)車飛機(jī)輪船導(dǎo)彈火箭潤滑油從石油中可提取幾百種有用物質(zhì)，是石油化工的基本原料塑料合成纖維橡膠洗滌劑染料醫(yī)藥農(nóng)藥炸藥和化肥等等石油化工產(chǎn)品幾乎能用于所有的工業(yè)部門，現(xiàn)代化工業(yè)離不開石油，就像人體離不開血液一樣。第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧什么是石油加工的蒸餾法？石油的蒸餾就是，將原油加熱，按原油中各種組分沸點(diǎn)不同，將其分割為多個(gè)沸點(diǎn)范圍（餾分）而提取出來的方法第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧裂解法煉油過程所需壓力是多少個(gè)大氣壓？裂解法溫度多在400～600oC，壓力為1～1.5MPa甚至4～7MPa因此裂解法的壓力大約是10～15個(gè)大氣壓，甚至40～70個(gè)大氣壓第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧常溫常壓下烷烴的相態(tài)跟碳原子數(shù)的關(guān)系？

烷烴：分子中含1~4個(gè)C呈氣態(tài);分子中含5~16個(gè)C呈液態(tài);分子中含17個(gè)C以上為固態(tài)第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧90＃汽油中辛烷的含量是90％，對(duì)嗎？為什么？

不對(duì)。90＃汽油指該汽油的抗爆震性能與含異辛烷體積百分?jǐn)?shù)為90％的標(biāo)準(zhǔn)燃料相同該標(biāo)準(zhǔn)燃料由異辛烷和正庚烷混合而成第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧使用柴油是不是十六烷值越高越好，為什么？不是越高越好，十六烷值以40-55為宜但當(dāng)十六烷值高于65時(shí)，會(huì)由于滯燃期太短，燃料未及與空氣均勻混合即著火自燃，以致燃燒不完全，部分烴類熱分解而產(chǎn)生游離碳粒，隨廢氣排出，造成發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙及油耗增大，功率下降。第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧汽油、柴油、重油的牌號(hào)分別代表什么含義？汽油的牌號(hào)有90＃、93＃、97＃，其牌號(hào)數(shù)值就對(duì)應(yīng)表示其辛烷值。柴油牌號(hào)有10＃、0＃、－10＃、－20＃、－35＃、－50＃，其牌號(hào)數(shù)值對(duì)應(yīng)表示其凝結(jié)點(diǎn)溫度值。重油牌號(hào)有20＃、60＃、100＃、200＃，牌號(hào)數(shù)值對(duì)應(yīng)表示其在50oC時(shí)恩式粘度值第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧柴油機(jī)車和汽油機(jī)車各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？汽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于：體積小、重量輕；工作中振動(dòng)及噪聲??；起動(dòng)性好，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速高，使得提速和速度優(yōu)于柴油機(jī)F1方程式賽車用的都是汽油機(jī)車柴油機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約燃油，同等排量比汽油機(jī)節(jié)省油20－30％左右。另外柴油機(jī)的能源效率高，也就是爬坡能力更強(qiáng)為省油大客車大貨車用的都是柴油機(jī)車第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧什么叫做油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)？油蒸汽遇到點(diǎn)火小火焰發(fā)生一閃即滅的現(xiàn)象時(shí)（閃燃），對(duì)應(yīng)的油溫稱為閃點(diǎn)溫度繼續(xù)升高，油蒸汽遇到小火源后能夠持續(xù)燃燒而不熄滅，對(duì)應(yīng)的油溫稱為燃點(diǎn)溫度進(jìn)一步升高，在沒有外火源的情況下，油蒸汽自發(fā)形成燃燒（稱為自燃），此時(shí)對(duì)應(yīng)的油溫稱為著火點(diǎn)（或自燃點(diǎn)）

第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧什么是粘度，恩式粘度？如何降低重油粘度？粘度是表示流體質(zhì)點(diǎn)間摩擦力大小的一個(gè)物理指標(biāo)。粘度越大流動(dòng)性越差。恩式粘度定義如下，用恩格拉粘度計(jì)可測(cè)量其數(shù)值采用加熱的方法可降低重油的粘度第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三上一章回顧煤轉(zhuǎn)油涉及哪些環(huán)境資源因素？制成1噸油需要3～4噸優(yōu)質(zhì)煤，8～9噸水以一種稀缺資源去替代另一種稀缺資源沒有前途；另外我國產(chǎn)煤的地方往往水資源也不豐富與直接燃燒相比，煤液化可以減少二氧化硫和粉塵的排放。但煤液化生產(chǎn)過程中釋放的二氧化碳，相當(dāng)于傳統(tǒng)油品制造過程釋放量的7倍到10倍；煤炭制成的油品在使用過程中，所產(chǎn)生的二氧化碳也相當(dāng)于后者的兩倍。第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料天然氣化學(xué)工業(yè)的寶貴原料居民生活用燃?xì)狻?3億人非常龐大的需求工業(yè)燃料人造氣體燃料發(fā)生爐煤氣，將煤進(jìn)行氣化得到的氣體燃料重油裂化氣，重油裂解造氣得到的氣體燃料高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣，對(duì)應(yīng)是高爐煉鐵煉焦純氧頂吹轉(zhuǎn)爐法煉鋼所得副產(chǎn)品第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料的優(yōu)點(diǎn)氣體燃料的燃燒過程最容易控制，也最容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體燃料可以進(jìn)行高溫預(yù)熱，因此可以用低熱值燃料來獲得較高的燃燒溫度，有利于節(jié)約燃料，降低能耗作業(yè)性好。與液體燃料相比，氣體燃料輸送是管道直供，不需貯油槽、日用油箱等部件。第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料由于采用管道輸送，沒有灰渣，基本上消除了運(yùn)輸、貯存過程中發(fā)生的有害氣體、粉塵和噪聲。

缺點(diǎn)

氣體燃料的缺點(diǎn)是與空氣按一定比例混合會(huì)形成爆炸性氣體。第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料的組成可燃性氣體成分：CO、H2、CH4、H2S、其他氣態(tài)碳?xì)浠衔铮ㄌ荚訑?shù)n<=4）不可燃?xì)怏w成分：CO2、N2、少量O2其他：水蒸氣、焦油蒸汽、粉塵等固體顆粒第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三單一氣體性質(zhì)甲烷(CH4)乙烷(C2H6)氫氣(H2)一氧化碳(CO)顏色氣味無色微有蔥香無色無味無色無味無色無味爆炸極限%2.5~15(5~15)2.5~15(5~15)4~8012.5~80著火溫度oC530~750510~630510~590610~658低位發(fā)熱量kJ/m335670636801075012630發(fā)熱量取附表3的數(shù)據(jù)第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三單一氣體性質(zhì)乙烯(C2H4)硫化氫(H2S)二氧化碳(CO2)氧氣(O2)顏色氣味無色窒息性乙醚味無色濃厚臭雞蛋味無色略有氣味無色無味爆炸極限%2.75~354.3~45.5--------著火溫度oC540~547364--------低位發(fā)熱量kJ/m35900023670--------發(fā)熱量取附表3數(shù)據(jù)第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體的毒性具有毒性的煤氣成分（按毒性由大到?。┯校毫蚧瘹?H2S)、氰化氫(氰氫酸HCN)、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、氨氣(NH3)、苯(C6H6)硫化氫(H2S)體積百分?jǐn)?shù)達(dá)0.1~0.2可短時(shí)間內(nèi)置人死亡，達(dá)0.05~0.07使人有危險(xiǎn)一氧化碳(CO)體積百分?jǐn)?shù)達(dá)0.5~1.0可短時(shí)間內(nèi)置人死亡，達(dá)0.2~0.3使人有危險(xiǎn)第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三H2S置死的重慶開縣井噴2003年12月23日21時(shí)55分，重慶開縣，中石油川東北氣田羅家寨16號(hào)井發(fā)生井噴事故，劇毒硫化氫奪走了243條人命(其中包括兩名礦井工人)，4000多人中毒就醫(yī)，10萬人疏散。第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三開縣天然氣井噴第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三使人致死的火災(zāi)煙氣火災(zāi)中死亡的人70％以上是死于煙氣中毒，只有少部分人是直接被燒死有毒煙氣一般是由以CO為主，氰化氫、光氣等多種成分組成的復(fù)雜混合物一般的中毒順序：身體不適（胸悶頭脹）行動(dòng)遲緩、無力意識(shí)模糊昏迷死亡第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三使人致死的火災(zāi)煙氣2000年3月29日凌晨3時(shí)左右，焦作市天堂音像俱樂部發(fā)生火災(zāi)。經(jīng)過：2青年在包廂內(nèi)用石英管電熱器取暖人走后引起火災(zāi)，燃燒產(chǎn)生的有毒煙氣迅速蔓延到大廳和其他房間由于大門和窗戶關(guān)閉，最終導(dǎo)致74人死亡，2人燒傷，80％是有毒煙氣致死第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三使人致死的火災(zāi)煙氣2000年12月25日21時(shí)35分左右，河南洛陽東都商廈發(fā)生特大火災(zāi)，導(dǎo)致309人死亡東都商廈：上下共6層，地面4層，地下兩層。副二層為家具店；副一層及地上一層為丹尼斯量販店；四層是“東都歌舞廳”火災(zāi)經(jīng)過：電焊工在東都商廈地下一層焊接該層與地下二層分隔鐵板時(shí)，電焊火渣濺落到地下二層的可燃物上引發(fā)火災(zāi)，濃煙順著下水道管串上四樓，熏倒舞廳里的人群，地上1～4層沒有著火死亡的309人全是中毒窒息死亡第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三煤氣成分的表示方法化學(xué)組分用所含各種單一氣體的體積百分?jǐn)?shù)來表示。有濕成分和干成分表示方式，即是否含水蒸氣(CO%+H2%+CH4%+……CO2%+N2%+O2%+H2O%)w=100%(CO%+H2%+CH4%+……CO2%+N2%+O2%)d=100%第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三干濕成分的換算煤氣中的各氣體其干成分?jǐn)?shù)值大還是濕成分?jǐn)?shù)值大？已知煤氣的濕成分，如何換算成干成分？第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三煤氣中水分的確定在常溫下，氣體燃料中所含水分就等于該溫度下的飽和水蒸汽量隨著溫度的變化，飽和水蒸汽量也變化直接查附表5（P267）直接取“按濕氣體計(jì)算”的“m3/m3”欄數(shù)值不要用書上P20的式子，麻煩而不準(zhǔn)確第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三問題很多數(shù)據(jù)表只有各溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓，而沒有直接的水蒸汽含量數(shù)據(jù)，此時(shí)如何確定水蒸汽的含量？第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三氣體燃料發(fā)熱量由容克式量熱計(jì)直接測(cè)定按各成分氣體發(fā)熱量之和計(jì)算查附表3獲得各成分氣體的發(fā)熱量注意單位，表中發(fā)熱量的單位是kcal/m3第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三高爐煤氣是高爐煉鐵過程獲得的副產(chǎn)品，主要可燃成分是CO注意：使用中特別要防止煤氣中毒。我國車間允許的最高CO濃度為30mg/m3。（空氣在0oC時(shí)密度1.293kg/m3，20oC時(shí)1.205kg/m3，50oC時(shí)1.093kg/m3。）計(jì)算：20oC時(shí)允許的CO體積濃度為ppm？24.9ppmmg/m3=M/22.4·ppm·[273/(273+T)]*（Ba/101325）第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三高爐煤氣因含有大量的N2和CO2（占63～70％）因此發(fā)熱量不大，只有3762～4180kJ/m3，理論燃燒溫度為1400～1500oC含有大量粉塵，需要除塵，為60～80g/m3高爐中消耗1t焦炭可產(chǎn)生3800～4000m3高爐煤氣。高爐是冶金中燃料的巨大消費(fèi)者，其燃料的約60％轉(zhuǎn)移到高爐煤氣中第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三焦?fàn)t煤氣是煉焦生產(chǎn)的副產(chǎn)品1t煤煉焦可得到730～780kg焦炭，25～45kg焦油，300～350m3焦?fàn)t煤氣從焦?fàn)t直接出來的煤氣稱為荒焦?fàn)t煤氣，含300～500g/m3的水和100～125g/m3的焦油，及其他可作為化工原料的氣態(tài)化合物需要冷凝水分，回收焦油，回收有關(guān)的化工原料第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三焦?fàn)t煤氣主要成分H2、CH4、CO，惰性成分含量小，N2和CO2共占8～16％焦?fàn)t煤氣的發(fā)熱量很高，達(dá)15890～17140kJ/m3。為了充分利用各種燃料，通常將焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣或發(fā)生爐煤氣混合配成發(fā)熱量8360kJ/m3左右的混合煤氣用于平爐、加熱爐第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)生爐煤氣是將固體燃料（煤）在發(fā)生爐中進(jìn)行氣化而得到的人造氣體燃料根據(jù)氣化劑和氣化過程的不同，將發(fā)生爐煤氣分為三種空氣發(fā)生爐煤氣，空氣為氣化劑（氣化溫度高、熱量低）水煤氣，水蒸氣為氣化劑（熱量高，但制造工藝和設(shè)備要求復(fù)雜）混合發(fā)生爐煤氣，空氣和水蒸氣為氣化劑（介于上兩種之間，最常用）第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三發(fā)生爐煤氣熱量空氣發(fā)生爐煤氣發(fā)熱量3780～4620kJ/m3水煤氣發(fā)熱量10080～11340kJ/m3混合發(fā)生爐煤氣發(fā)熱量5040～6720kJ/m3應(yīng)用最多，所以簡稱發(fā)生爐煤氣第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三天然氣是天然出產(chǎn)的氣體燃料伴生天然氣或油性天然氣，是和石油產(chǎn)在一起的天然氣，含石油蒸汽干天然氣，純粹氣田出產(chǎn)，不含石油蒸汽主要成分為甲烷，其次為乙烷等，碳?xì)浠衔锍煞终?0％以上。還含有少量的CO2、N2、H2S、CO氣井流出的天然氣需將大量的礦物雜質(zhì)和水分凈化。以及處理H2S、CO第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三天然氣發(fā)熱量很高為34000～63000kJ/m3工業(yè)燃料可單獨(dú)用或與其他煤氣混用為增加火焰的輻射換熱，用噴射液體燃料或分解出碳來增加火焰黑度化學(xué)工業(yè)的寶貴原料調(diào)制后為作為城市生活天然氣，管道輸送經(jīng)加壓可在常溫下變?yōu)橐后w貯存于高壓罐中，為液化天然氣第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三東海油氣田春曉油氣田、斷橋氣田、平湖油氣田1982年4月30日通過《聯(lián)合國海洋法公約》后，中國開始海洋探測(cè)第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三中日東海爭(zhēng)端第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三日本單方面的劃界第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三東海爭(zhēng)端的根源東海油氣田、海洋資源釣魚島的歸屬中日間的歷史恩怨第44頁，共49頁，2023年，2月20日，星期三歷史功過蔣介石兩次拒絕接管琉球群島琉球群島歷史上是中國屬國接受明清兩朝政府的冊(cè)封，1872年日本廢琉球王國為琉球藩，1879年吞并琉球藩置沖繩縣1943年開羅會(huì)議二戰(zhàn)勝利在即，羅斯福兩次問蔣是否要接管琉球