燃料的物理化学性质
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燃料气中单一气体的物理化学性质
任何一种气体燃料都是由各种单一气体混合而成,其中,可燃性气体成分有CO 、H 2、CH 4和其它气态碳氢化合物以及H 2S ,不可燃的气体成分有CO 2、N 2和少量的O 2,除此之外,在气体燃料中还一般含有水蒸气、焦油蒸汽及粉尘等固体颗粒。
气体类别
分子量M
密度ρ
kg/m 3 动力
粘度μ Pa ·s 运动
粘度νmm 2/s 定压
比热容C p kj/(m 3·℃)定容
比热容C v
kj/(m 3·℃)导热系数λ
W/( m ·℃)
临界温度T lj K
临界压力p lj MPa
临界 密度ρlj
kg/m 3
着火温度℃ 0.1Mpa,20℃可燃气体-空气着火浓度极限
低发热值Q 低
kcal/m 34.187kj/m 3
理论燃烧温度℃ 其它特性
N 2(氮) 28.013 1.250 16.6 13.2 1.299 0.9278 0.0233 126 3.28 311
无色无臭 O 2(氧) 31.999 1.429 19.2 13.5
1.306
0.9349 0.0233 154.2 4.87 430 无色无臭
H 2(氢)
2.0160.090 8.34 92.9 1.277 0.9056 0.1593 33 1.25 31 530~590
4.0~7
5.0 2570 2230无色无臭 CH 4(甲烷) 1
6.0430.717 10.30 14.4 1.550 1.189 0.0302 190.5 4.49 162 658~750 5.0~15.0 8530 2030无色葱臭,火焰微亮光 C 2H 6(乙烷) 30.070 1.355 8.46 6.44 2.210 1.839 0.0186 305.3 4.78 210 530~594 2.9~13.0 15230 2097无色无臭,火焰微光
C 3H 8(丙烷) 44.093 2.010 7.36 3.75 3.048 2.677 0.0151 368.7 4.25 226 530~588 2.1~9.5 21800 2110 n-C 4H 10(己丁烷)58.1242.703 8.10 2.99 4.128
3.681
0.0128 425.8
3.50 225 490~569
1.8~8.5 28345 2118 i-C 4H 10(异丁烷)58.124
2.691
8.4 3.12 407 3.54 234 490~569 1.5~8.5 28345 2118 C 2H 2(乙炔) 26.038 1.171 9.30 8.16 1.870 1.498 309 6.04 231 335~500 1.53~82.0
13385 2620
C 2H 4(乙烯) 28.054 1.261 9.43 7.55 1.827
1.455
282.8
5.16 216 510~543 2.7~34.0 14110 2284窒息性乙醚味.火焰发光
C 3H 6(丙稀) 42.081 1.914
8.35 4.44 364.6 4.61 233 475~550 2.0~11.7 20550 2224 C 6H 6(甲苯) 78.114 3.836 6.99 2.01
3.287
2.914
561.5
4.67 304 720~770 1.2~8.0 33530 2258
H 2S (硫化氢)34.0761.536
11.67 7.6 1.465 0.8081 0.0116 373.58.71 290~487
4.3~4
5.5 5660 无色腐蛋味,火焰蓝色
SO 2(二氧化硫)
64.059 2.928 11.7 3.99 1.779 1.361 430.57.62 520
CO (一氧化碳)
28.0191.251 16.6 13.2 1.299 0.9282 0.0209 132.8 3.38 301 610~658
12.5~74.2
3020 2370
无色无臭,火焰蓝色
CO 2(二氧化碳)44.010 1.977 13.8 6.99 1.600
1.229
0.0140 304.17.14 468 无色略有气味
NH 3(氨) 17.0310.771
9.12 12.0 0.0198 405.411.0 236 空气(干) 28.966 1.293 17.2 13.3 1.297
0.9261 0.0221 132.3 3.65 310
H 2O (水蒸气)18.015
0.833 (0.804)
9.02 10.83 1.494 1.124 0.0198 647.1
22.1 324
气体燃料特性指标
气体成分(%) 体积百分比
理论烟气量( Nm 3/Nm 3)燃料气 气体名称
CO H 2CH 4C 2H 4 C 2H 6 C 3H 6 C 3H 8C 4H 8C 4H 10C 5以上CO 2H 2O N 2 O 2 H 2S CmHn 干燥气体低发热值(kcal/kg )干燥气体重度(kg/Nm 3)理论空气量(Nm 3/Nm 3)三原子燃烧产物氮干烟气水蒸气 总烟气
玉门低压热裂化 6.129.4 5.1 14.5 11.3 18.3 5.8 1.2 4 0.2 0.6 15216 1.3732 16.4 17.80 玉门高压热裂化 0.2 6.3 6.1 21.6 22.2 33.4 5.4 1.7 0.7 0.2 0.20.2 18717 1.6947 20.13 21.75 加压低温热裂化 2 40 18 23 1.2 5 16372 1.465 17.96 19.55 加压高温热裂化 6 29 25 33 5 2 15737 1.3962 17.42 18.78 气相裂化 7 30 35 18 8 14616 1.5199 16.8 17.95
高温裂解 1152 23 9 4.0 4.0 11464 0.9878 12.57 13.78 直馏管式装置 7.2 3.5 23.1 39.827.4 26767 2.5265 29.22 31.61 炼
厂
气
液态烃 1.67 1.39 1.11 10 19.4 39.612.812.5 1.11 0.029 21800 2.00 23.65 25.5
由焦碳制造 3750
0.5 6.5 5.50.2 0.3 2459 0.715 2.13 0.44 1.74 2.18 0.55 2.73 水煤气 由无烟煤制造 38.948
0.5 6 6.30.2 0.5 2464 0.736 2.13 0.45 1.75 2.2 0.53 2.73 已净化
6.85
7.522.5 2.3 7.80.8 0.4 1.9 3924 0.483 4.12 0.36 3.35 3.71 1.17 4.88 未净化
6.85722.3 2.3
7.70.8 0.4 2.7 4142 0.507 4.37 0.4 3.35 3.95 1.19 5.14 (1) 6.5156.7223.32
1.97
2.5 8.20.78 4012 0.489 4.01 4.73 (2) 8.1454.4225.94
2.44 2.79 5.020.4 4580 0.504 4.35 5.073 (3) 5.5654.2627.6 1.66 1.18 8.790.92 4219 0.485 4.28 5.024
焦炉煤气 其它 (4) 5.6152.4121.51
1.59
2.4 14.16 1.32 3689 0.549
3.66
4.4 四川自流井 0.590.3487.81 7.15 0.24 0.590.470.78 8721 0.6079 9.58 10.62 四川隆昌 0.180.7193.43 2.59 0.22 1.010.210.4 8504 0.578 9.365 10.37 四川永川 0.070..0592.81
5.21 0.04 0.310.310.92 8754 0.859 9.731 10.76 四川綦江 1.25 91.48 3.04 0.46 1.07 1.07 2.62 8351 0.8019 9.312 10.28
(1)
76.7 4.5 1.7 0.8 0.2 14.4 1.08109 0.884 9.01 8.25 1.97 10.22 (2) 97.9 0.5 0.2 0.1 0.1 1.2 微量8523 0.730 9.48 8.5 2.14 10.64 (3) 97.9 0.2 1.8 微量8391 0.729 9.35 8.39 2.11 10.50 (4)
89.9 3.1 0.9 0.4 0.3 5.2 微量8472 0.79 9.4 8.49 2.10 10.59 (5) 94 1.2 0.7 0.4 0.2 3.3 微量8560 0.765 9.51 8.56 2.11 10.69
(6) 92.2 0.8 0.1 6.9 微量8.39 0.759 8.93 8.07 2.02 10.09 (7)
98 0.4 0.2 0.1 1.3 微量8489 0.73 9.45 8.48 2.13 10.61 天 然 气 其它 (8)
88 1.9 0.2 0.3 0.3 9.3 微量0.1
7946 0.789 8.83 8.01 1.98 9.99 (1) 85 2.8 1.20 1.20 11 8015 0.893 8.93 10.12 (2) 44.5 17.4 16.5 5.4 2.5 0.3 6.7 1.7 5.0 12700 1.288 13.96 15.48 油
田 气 (3)
93.2 2.0 1.2 1.0 0.5 0.2 1.0 5.0 9225 0.8 10.27 11.49 石油加工煤气
0.814 0.50.2 11332 0.996 12.04 1.23 7.9310.99 2.32 13.3 (1)
27.4 3.30.9 1058.9 997 1.2781 0.82 1.67 高炉煤气 (2)
28.0 2.70.3 58.9 0.3 94. 1.296 1.12 0.45 1.410.86 0.1 1.96 混合煤气
20.048.013.0 1.7 4.5 12.00.8 3304 0.670 3.18 3.06 0.79 3.85
常用燃料油的元素组成和计算热工参数 元素组成
粘度(厘泊)理论空气量(α=1) 燃料油名称
C H S O
N
重度
(kg/m 3)80℃100℃残碳 (重量%)闪点 (℃) 凝固点(℃)沸点(℃)高发热量(kcal/kg)低发热量(kcal/kg)(kg/kg 油)(Nm 3/kg 油)理论燃烧
温度(α
=1) ℃
大庆原油
86.512.56 0.17 0.37930 281.51129.69 339 33 10779 10101 14.412 11.147 2018 山东原油 86.82*
11.16* 1.32 0.7 989.5 606.5 164.7 16.7 48.5 10414 9812 14.012 10.837 2021 大港原油
86.6912.7 0.29 0.07 949.6 429.8 159.1 10.4 >300 41 >500 10838 10152 14.489 11.205 2017 江汉原油
85.74* 11.24* 3.0 983.8 7410715.02 >557 10395 9788 13.989 10.819 2018 玉门原油
88.17* 11.58* 0.25 961 777 265 11.72 301 32 10623 9997 14.269 11.036 2022 克拉玛依原油
减压原油88.21* 11.58 0.21 961.5 322 20 >500 10624 9999 14.261 11.030 2023 大庆原油
87.57* 12.26* 0.17 916.2 58.47 29.2 257 38 >374 10775 10113 14.431 11.161 2020 山东原油 85.7811.72*
1.32* 965.6 779.6 286.9 11.36 >350 10498 9865 14.086 10.894 2018 大港原油
87.9111.91 0.18 920.2 47.1 23.93 5.3 233 38 >350 10699 10068 14.421 11.153 2017 江汉原油
84.83* 12.17* 3.0* 921.8 15.71 4.54 43 >354 10600 9943 14.206 10.987 2015 玉门原油
88.03* 11.76* 0.21 949 101.5546.63 220 27 >350 10663 10028 14.312 11.069 2021 克拉玛依原油
常压原油87.57* 12.29 0.14 914.3 102.5539.86 208 -1 >350 10784 10120 14.441 11.169 2020 重柴油
86.2613.74 0.1 0.03950 5.59 3.0 92 19.5 11109 10367 14.328 20#
重油
87.211.7 0.5 N+O=0.6 950 2.5~5.0 >80 <5 14.06 11.082 2054 40# 重油
87.411.2 0.5 N+O=0.9 980 5.0~8.0 >100 <10 13.9 2080 60# 重油
87.610.7 0.7 N+O=1.0 1000 8.0~11.0 >110 <15 13.75 2080 80# 重油
87.610.5 0.7~1.0 N+O=1.0 1050 11.0~13.0 >120 <20 13.7 2090 100# 重油
87.610.5 0.7~1.9 N+O=1.0 950 13.0~15.0 >125 <25 13.7 2090 高硫重油
84.011.5 3.5 N+O=0.5 13.8 2050 低硫重油
87.810.7 0.7 N+O=0.8 13.8 2090 焦油类
名称 生产方法
烟煤焦油 焦化
90 7 1 N+O=2.0 1040~1200 8500 12.3 2040 气化
83 7 2 N+O=8.0 1100~1200 8000 11.6 2060 褐煤焦油
半焦化
85 11 1 N+O=3.0 980~1100 8900 12.9 2000 气化
85 9 1 N+O=5.0 950~1100 8000 11.6 2000 泥煤焦油
半焦化
87 10.3 0.2 N+O=2.0 960 9000 13.0 2060 油页岩 隧道式
84 10.5 0.5 N+O=5.0 960 >65 <-5 8700 12.6 2000 焦油 气化
83 10 1 N+O=6.0 1000 >65 <-5 8500 12.3 2000 注:1. C 、H 项带*符号者为计算值。
2. S 项带*者为相应原油的减压渣油计算值。
3. 低热值项括号内的数据为实验值。