Газификация топлива

1. газификация кислородом (воздухом)

С + 0,5 О₂ → СО

2. горение в кислороде

С + О₂ → СО₂

3. газификация углекислым газом – реакция Будуара

С + СО₂ → 2СО

4. газификация водяным паром – реакция водяного газа

С + Н₂О → СО + Н₂

5. газификация водородом – гидрогазификация

С + 2Н₂ → СН₄

Доменный газ – побочный продукт производства чугуна, после коксования кокс направляется в доменную печь. Получается при сжигании кокса в доменной печи. Состав: =4 МДж/м³, ρ=1,3 кг/м³, Н₂=2,7%, СН₄=0,3%, Н₂S=0,3%, CO=28%, CO₂=10,2%, N₂=58,5%.

Сжиженные газы. Общим свойством является то, что они состоят из пропана С₃Н₈ и бутана С₄Н₁₀. Общим свойством, кроме этого, является возможность их перевода в жидкое состояние при умеренных температурах и сравнительно небольшом повышении давления. Это обеспечивает их транспортировку в жидком состоянии, а сжигание – в газообразном.

С₃Н₈ имеет t_кип = - 42^оС, теплоту сгорания =91,3 МДж/м³. С₄Н₁₀ имеет tкип = - 1÷ - 10^оС, =119 МДж/м³.

Сжиженный газ производится при переработке попутного нефтяного газа, в котором 25% пропанобутановых фракций. Состав товарного газа определяется климатическими условиями, давление паров сжиженного газа должно быть достаточным для транспортировки, но не превышать безопасности. Р=0,02÷1,6 МПа. В средней полосе в зимнее время в газе должно быть не менее 75% газа пропана-пропилена. А в летнее – 34%.

Рисунок 4.1 - Схема переработки попутных газов

В компрессионном отделении 1 очищенный сырой газ сжижается с выделением полупереработанного газа и сырого компрессионного бензина.

В отделении 2 происходит окончательное отбензинивание газа методом сорбции или глубокого охлаждения. Сорбция может происходить в маслосорбционных (абсорбционных) и углесорбционных (адсорбционных) установках. Сухой газ направляется к потребителю, а сырой бензин поступает в 3 отделение (газофракционирующую установку) для окончательной переработки. В этом отделении получают узкие фракции.

Сорбция может происходить или в абсорбционной или в адсорбционной установках. Абсорбционная установка происходит в маслосорбционных установках, адсорбция – в углесорбционных установках. Сырой бензин поступает в 3 для окончательной переработки. В этом отделении получаются узкие фракции. На газораздаточную станцию сжиженный газ поступает в цистернах, потребителю – в баллонах. Давление цистерны с пропаном 2 МПа, с бутаном 0,8 МПа. Цистерна выполнена в виде термоса, верхняя половина покрыта кожухом металлическим, зазор между стенками 60 мм. Крышка люка имеет предохранительный клапан и контролирующее устройство, наполнение и опорожнение, контроль уровня и т. д.

Сжиженные газы применяются для снабжения населенных пунктов и небольших предприятий, удаленных от газовых месторождений и магистралей газопровода.

При перевозе в сжиженном состоянии объем газа уменьшается приблизительно в 250 раз. Газы, полученные из природных, состоят в основном из пропана C₃H₈ и бутана (изобутана) С₄Н₁₀, газы, полученные из жидкого продукта содержат пропилен, этилен и более тяжелые углеводороды.

Общим свойством (кроме этана и этилена) этих газов является возможность перевода их в жидкое состояние при умеренных температурах и сравнительно небольшом увеличении давления. Это позволяет транспортировать в жидком состоянии, а сжигать в газообразном состоянии.

Характеристика основных элементов:

C₃H₈ t_кип = -42ºС, Q = 91300 кДж/м³,

С₄Н₁₀ t_кип = -1…-10ºС, Q = 119000 кДж/м³.

Сжиженный газ производят в основном при переработке попутного нефтяного газа, в котором содержится до 25% пропан - бутановых фракций.

Состав товарного газа определяется климатическими условиями потребления. Давление паров сжиженного газа должно быть достаточным для транспортировки его к газо – используемым устройствам, но не превышать предел безопасной работы, что составляет обычно Р = 0,02…1,6 МПа

В зимнем газе средней полосы должно содержаться не менее 75% пропана – пропилена, а в летнем – 34%.