煤气与天然气:历史与应用的对比

煤气,作为炉火纯青的代表,其历史可追溯至解放前,当时已有九个城市开始使用或称人工煤气,亦即煤制气。这种气体以煤炭为原料,故名。然而,随着天然气的大规模应用与热值的显著优势,人工煤气在生产与使用过程中的污染问题逐渐凸显,其地位逐渐被天然气所取代。因此,煤制气逐渐淡出历史舞台,但如今,通过煤制气甲烷化技术,我们可以将其再加工成与天然气相似的成分,从而为煤制气带来了新的生机。另一方面,液化石油气与天然气在本质上是截然不同的。尽管它们的名字听起来相似,但物理性质却大相径庭。天然气的主要成分是甲烷,而液化石油气则主要由丙烷和丁烷组成。液化石油气在常温下通过加压即可变为液体,这一特性使其便于储存和运输,因此我们有了液化气罐这一设备。然而,天然气却难以液化,因此在进行洲际运输时,必须将其温度降低至零下一百六十多度才能变为液体。这意味着天然气无法通过罐装方式送达用户家中。我们居住在煤矿附近的居民,日常生活中使用的是煤气,也就是瓦斯。在煤矿开采前,会先抽出这种煤气,并储存在地面的储存罐中。通过一定的空气压力调节,煤气被输送到居民家中。简单来说,液化气的主要成分是丁烷,天然气则是甲烷,而水煤气则含有一氧化碳。打火机中常用的是液化气,你们有使用过天然气吗?在安全性方面,液化气被认为是最安全的,天然气次之,而煤气则相对较危险。

如今,煤气已经被天然气广泛取代。过去,使用煤气的地区并不多,主要集中在东北的几个大城市,这主要归因于日本在东北时期的遗留。然而,煤气生产过程中对空气的污染是一个不可忽视的问题。煤气的原料是煤炭,在煤炭不完全燃烧时会产生煤气,随后被收集、储存并通过管道输送到用户手中。过去,煤气厂附近的空气质量往往较差,甚至连太阳都难得一见。而天然气则不同,它直接从油气田通过管道输送到每个家庭。此外,煤气的热值也相对较低,这也是其逐渐被天然气取代的一个原因。天然气与煤制气的热值存在显著差异,这主要归因于它们各自所含的主要成分甲烷的比例不同。天然气中甲烷的比例较高,而煤制气则含有多种其他成分,其中一些甚至可能对环境有害。值得注意的是,天然气和液化气在热值上区别并不大,因此,只需稍作改装,两者即可相互替代使用。然而,煤气则不具备这样的灵活性。此外,由于煤气中其他成分的存在,其纯净度相较于天然气和液化气要低一些,因此容易积碳。在选择燃气具时,应避免购买劣质产品,尤其是玻璃面板的燃气具,因为煤气可能导致面板炸裂。同时,安装燃气具时也必须委托具备相关资质的专业人员进行操作,以确保使用安全。此外,还需注意燃气费用的问题。烧煤气的成本明显高于烧柴火,而烧天然气的费用则比烧煤气更高。在实际生活中,柴火可以自由获取,不受节制;而煤气和天然气则需购买才能使用。因此,在选择燃气类型时,农村地区的人们可能更适合选择烧柴水灶的方式。煤气并非直接开采所得,而是冶炼焦炭过程中的副产品。其主要成分是一氧化碳,若发生泄露,不仅可能造成人员中毒,甚至可能引发爆燃。相较之下,天然气则主要来源于矿井气和岩层气,具备无色、无味、无毒的特性。在输配过程中,我们闻到的特殊气味仅是为了便于在泄露时能及时发现。值得一提的是,人工煤气在生产过程中会产生污染,而天然气则被视为清洁能源。尽管天然气与煤气在性质上有所不同,但它们都是可燃烧的气体能源。目前,将天然气和液化石油气统称为煤气的说法并不准确。实际上,煤气除了源自煤矿的气体(如瓦斯,易爆炸)外,还包括人工用煤炭制成的煤气以及炼焦碳过程中提取的焦炉煤气(这些燃气已逐渐被淘汰)。所谓煤气,在国家标准中,更准确的称呼是“人工煤气”。它包含氢气、一氧化碳等多种复杂成分,因此具有易燃、易爆和有毒的特性。相较之下,天然气则以甲烷为主要成分,同样易燃易爆,但无色无味无毒。在天然气输配过程中,人为加入的特殊气味(俗称加臭)旨在及时发现气体泄露。此外,天然气比空气轻,一旦泄露,会向上飘散。只要确保在非密闭空间中打开门窗通风,天然气通常不会无故爆炸。而液化石油气则比空气重,泄露后容易聚集在低洼处,因此存在较大安全隐患。只要确保通风良好,天然气并不会带来太大危险。例如,天然气热水器不应安装在浴室里,但可以在浴室安装通风百叶窗,厨房同样需要。天然气存在两个潜在风险:一是在封闭环境中,若达到一定浓度,遇火星会引发爆炸;二是在燃烧过程中,若燃烧不充分,会产生一氧化碳,若在封闭环境中,可能导致中毒。相较之下,煤气在燃烧时会产生一氧化碳和水的燃烧混合物,因此其危险性更高。此外,燃气可分为三类:天然气、液化石油气和人工煤气。天然气的主要成分是甲烷,其含量通常高达96%。液化石油气的成分则较为复杂,主要包括烷烃类和烯烃类。而人工煤气的成分则以氢气和一氧化碳为主,其热值较低,通常仅为天然气的一半左右。值得注意的是,液化石油气的热值最高。天然气、人工煤气和石油液化气是三种不同的可燃气源。当这三种气源在空气中的含量达到一定比例时,遇到明火都会发生燃爆。石油气,作为冶炼油的副产品,其比重最大,容易在低洼处聚集,且热值和燃爆点都相对较高。人工煤气虽然热值最低,但其比重比空气轻,主要来源于炼焦过程,含有大量的一氧化碳,因此人过量吸入可能中毒。而天然气则具有最轻的比重和较高的热值,尽管其热值低于石油气,但无色无味无毒,我们闻到的特殊气味是为了安全而特意添加的识别物质硫醇。然而,当空气中的天然气含量超过25%时,会导致人缺氧。因此,无论家中使用哪种燃气,都建议在装有燃气具的厨房内安装泄露报警切断阀,并保持长期开窗通风以确保安全。同时,我们也需明确区分天然气、液化石油气和煤气这三种不同的燃气。尤其是液化石油气和煤气,虽然现在市场上主要以液化石油气为主,但煤气与液化石油气在来源和成分上有着本质的区别。简而言之,煤气是通过煤与水蒸汽反应产生的可燃气体,其中一氧化碳是主要可燃成分。而天然气则是在有机物长时间高压环境下形成的,甲烷是其主要的可燃成分。这两种气体的燃烧热值有所不同,大致比例为(煤气)比3(天然气)。若将煤气燃具改为烧天然气,需要扩大原出气孔的尺寸,例如将0.5毫米的出气孔扩大至毫米,虽然不扩孔也可以使用,但火力会相对较小。值得注意的是,天然气燃具不可随意改造,除非由厂家更换燃气头,否则直接使用可能引发暴燃,甚至导致火灾。



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