煤气

可燃性化工原料气体

煤气，是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的水煤气、半水煤气、空气煤气（或称发生炉煤气），这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料。

煤气分类

煤气是由多种可燃成分组成的一种气体燃料。煤气的种类繁多，成分也很复杂，一般可分为天然煤气和人工煤气两大类。

发生炉煤气

发生炉煤气是人工煤气的一种。是用固体含碳燃料作原料，在专门设备发生炉内获得的一种煤气。用于制造发生炉煤气的气化剂为空气、水蒸汽。按使用气化剂的不同，可制得不同组分和性质的发生炉煤气，通常分为四类：

空气煤气：以空气（实际是空气中的氧气）作气化剂；

混合煤气：以空气和水蒸汽的混合物作气化剂；

水煤气：以水蒸汽作气化剂；

富氧煤气：以空气、水蒸汽和氧气（外加的纯氧）混合物作气化剂。

空气煤气

空气煤气由于固体燃料仅与氧反应，气体中可燃成份主要为一氧化碳，故其热值低，限制了它在工业上的应用，又由于发生炉出口煤气温度很高(800℃~900℃)，煤气以显热形式的热损失非常大，也就降低了气化效率。此外,液态排渣对耐火材料炉衬强烈侵蚀，损坏很快，由于这些原因，液态排渣的空气煤气发生炉在工业上很少应用，固态排渣的空气煤气仅在一些小型简易煤气炉使用。

水煤气

水煤气是由水蒸汽和高温碳反应而获得的。由于反应为吸热反应，为维持炉温，必须间隙生产。所得煤气中CO和H2均较高，煤气发热值较高，但热效率低，约54%左右，成本高设备复杂。一般作为合成氨原料气使用，作工业燃料气使用的较少。有时，在制水煤气过程中加入少量空气，制得的煤气称为半水煤气。

混合煤气

混合煤气综合了空气煤气和水煤气的特点，以水蒸汽和空气的混合物鼓入发生炉中，制得比空气煤气热值高，比水煤气热值低的混合发生炉煤气，一般在生产中简称发生炉煤气。这种煤气的热值因使用燃料性质的不同波动在1200~1500大卡/标米之间。被广泛用作各种工业炉的加热燃料。由于采用蒸汽、空气混合物作气化剂，蒸汽能降低燃烧层（火层）的温度而防止结渣，维持连续生产，热效率高达70%以上。

这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可用于合成氨、合成甲醇等。为此，将用作化工原料的煤气称为合成气，它也可用天然气、轻质油和重质油制得。

煤气是由含碳物质不完全燃烧时发生的气体，主要成分是一氧化碳，无色无臭，有毒，被人和动物吸入后与血液中的血红蛋白结合（比氧与血红蛋白的结合能力强，造成一定程度的缺氧）能引起中毒。也叫煤毒。

发生炉煤气的含量

发生炉煤气分为单段发生炉煤气和双段发生炉煤气，两种煤气的成分含量有所不同

水煤气

水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳、氢气，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO2和NOx。燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，据国外研究和专利的报道：压缩比可达12.5。热效率提高20%~40%、功率提高15%、燃耗降低30%，尾气净化近欧IV标准（这些指标还应验证，但效果是肯定的），还可用微量的铂催化剂净化。比醇、醚简化制造和减少设备，成本和投资更低。压缩或液化与氢气相近，但不用脱除CO，建站投资较低。还可用减少的成本和投资部分补偿压缩（制醇醚也要压缩）或液化的投资和成本。有毒，工业上用作燃料，又是化工原料。将水蒸汽通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气（主要成分是CO和H2），现象为火焰腾起更高，而且变为淡蓝色（氢气和CO燃烧的颜色）。化学方程式为。这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。

煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体，一般是甲硫醇或其他物质，CO和H2为无色无味气体，目的是为了当煤气泄漏时能闻到并及时发现。甲烷和水也可制造水煤气，其化学方程式为：，环保型水煤气发生炉气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸汽和炽热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸汽和空气轮流吹风的间歇法，或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500kJ/m3。

焦炉煤气

焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。主要作燃料和化工原料。焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为 25×10-6m2/s。

人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气（Y）、人工煤气（R）、天然气（T）三大类。

液化石油气（简称液化气）是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化气的名称即由此而来。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。因此，使用液化气也要特别注意。

煤气是用煤或焦炭等固体原料，经干馏或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氢等。因此，煤气有毒，易于空气形成爆炸性混合物，使用时应引起高度注意。天然气广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体，而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。天然气由亿万年前的有机物质转化而来，主要成分是甲烷，此外根据不同的地质形成条件，尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质；有的气田中还含有氦气。

天然气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡。

每公斤液化气燃烧热值为11000大卡。气态液化气的比重为2.5kg/m3。每立方液化气燃烧热值为25200大卡。这样可看出一立方液化气燃烧热值是天然气的三倍，但还有报道说液化气热值是天然气的7倍。

每瓶液化气重14.5公斤，总计燃烧热值159500大卡，相当于20立方天然气的燃烧热值。

高炉煤气

主要成份高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为：CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占15%、55%，热值仅为3500kJ/m3左右。

高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。

这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是高炉煤气。

这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混合煤气”，这样就提高了热值。

煤气应用

混合煤气被广泛用作各种工业炉的加热燃料。此外，尚有用蒸汽和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料，或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。天然气是一种重要的能源，广泛用作城市煤气和工业燃料；在70年代世界能源消耗中，天然气约占18%～19%。天然气也是重要的化工原料。

煤气中毒

家庭中煤气中毒主要指一氧化碳中毒、液化石油气、管道煤气、天然气中毒，前者多见于冬天用煤炉取暖，门窗紧闭，排烟不良时，后者常见于液化灶具漏泄或煤气管道漏泄等。煤气易与人体中的血红蛋白结合。煤气中毒时病人最初感觉为头痛、头昏、恶心、呕吐、软弱无力，当他意识到中毒时，常挣扎下床开门、开窗，但一般仅有少数人能打开门，大部分病人迅速发生抽痉、昏迷，两颊、前胸皮肤及口唇呈樱桃红色，如救治不及时，可很快呼吸抑制而死亡。煤气中毒依其吸入空气中所含一氧化碳的浓度、中毒时间的长短，当居室内一氧化碳体积达0.06%时，人会感到头晕、头痛、恶心、呕吐、四肢乏力等症；超过0.1%时，只要吸入半小时，人即会昏睡，进而昏迷；达到0.4%时，只要吸入1小时就可致人于死亡。

类型

轻型

中毒时间短，血液中碳氧血红蛋白为10%～20%。表现为中毒的早期症状，头痛眩晕、心悸、恶心、呕吐、四肢无力，甚至出现短暂的昏厥，一般神志尚清醒，吸入新鲜空气，脱离中毒环境后，症状迅速消失，一般不留后遗症。

中型

中毒时间稍长，血液中碳氧血红蛋白占30%～40%，在轻型症状的基础上，可出现虚脱或昏迷。皮肤和粘膜呈现煤气中毒特有的樱桃红色。如抢救及时，可迅速清醒，数天内完全恢复，一般无后遗症状。

重型

发现时间过晚，吸入煤气过多，或在短时间内吸入高浓度的一氧化碳，血液碳氧血红蛋白浓度常在50%以上，病人呈现深度昏迷，各种反射消失，大小便失禁，四肢厥冷，血压下降，呼吸急促，会很快死亡。一般昏迷时间越长，预后越严重，常留有痴呆、记忆力和理解力减退、肢体瘫痪等后遗症。

急救措施

1、将中毒者迅速及时地救出煤气危险区域，抬到空气新鲜的地方，松开衣扣裤带，并注意保暖，抢救场所应保持清静、通风，并指派专人维持秩序。

2、中毒轻微者，如出现头痛、恶心、呕吐等症状，可直接送往附近保健站急救。

3、中毒较重者，如出现失去知觉、口吐白沫等症状，应通知煤气防护人员和保健站人员赶到现场抢救。

4、中毒者已停止呼吸，应在现场立即做人工呼吸并使用苏醒器，同时通知煤气防护人员和保健站人员赶到现场抢救。