导读什么是甲烷的性质、来源和利用？答甲烷甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸...

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什么是甲烷的性质、来源和利用？

什么是甲烷的性质、来源和利用？

答甲烷

甲烷是最简单的烃（碳氢化合物），化学式。在标准状态下甲烷是无色气体，密度是0.717克/升，极难溶于水。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。它主要的来源有：有机废物的分解、天然源头（如沼泽）、化石燃料、动物（如牛）的消化过程、稻田之中的细菌、生物物质缺氧加热或燃烧等。

甲烷是一种可燃性气体，而且可以人工制造，所以，在石油用完之后，甲烷将会成为重要的能源。

首先，沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用而生成的一种可燃性气体。沼气的用途广泛，首先可作为能源，用于人类的生产和生活；其次是帮助净化环境，用于处理城乡生活污水、垃圾和工农业废水、废物以及人畜粪便；再次是作为有机肥料，将沼发酵残余物用于农牧渔业生产；此外，还可从沼气及其发酵残余物制取很多化工产品。

太阳沼气池主要是靠收集太阳光的热量，来提高沼气池发酵温度，从而更好实现产气。下面是一种采用聚光凸透镜的太阳能沼气池。它是一种新型太阳能沼气池，包括发酵集料箱、复合凸透镜、防护罩、太阳能集热板、保温容器、电热转换器、温度传感器、保温控制器盒、快速发酵集料箱和支撑座。复合凸透镜由多个以曲面为基面的凸透镜组成，复合凸透镜上的多个凸透镜所集聚光线的焦点都在太阳能集热板 上，太阳能集热板位于保温容器的顶部，保温容器安装在快速发酵集料箱的上部，快速发酵集料箱上开设有与发酵集料箱连通的通气口 ，其通过支撑座安装在发酵集料箱内的上部。本实用新型能将太阳能热量聚集在沼气池中心部位，提供并控制甲烷菌等所需或最佳生存温度或繁殖温度，并将产气原料适当分类处置，保证有机物废物和沼气池充分使用。

寒地太阳能沼气装置

天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数。与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。目前人们的环保意识提高，世界需求干净能源的呼声高涨，各国政府也透过立法程序来传达这种意愿。天然气曾被视为最干净的能源之一，再加上世界的石油危机，能源紧张加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心，因此，在还未发现真正的替代能源前，天然气需求量自然会增加。

（1）天然气发电。是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。

（2）天然气化工工业。天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。

（3）城市燃气事业。特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

（4）压缩天然气汽车。以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

天然气化工是以天然气为原料生产化学产品的工业，是燃料化工的组成部分。由于天然气与石油同属埋藏地下的烃类资源，有时且为共生矿藏，其加工工艺及产品相互有密切的关系，故也可将天然气化工归属于石油化工。天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工（所含甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的加工利用）。世界上约有50个国家不同程度地发展了天然气化工。天然气化工比较发达的国家有美国、俄罗斯、加拿大等。美国发展天然气化工最早，产品品种和产量目前仍居首位。消耗于化学工业的天然气，占该国化工行业所消耗原料和燃料总量的1/2。20世纪70年代中期前苏联调整了化学工业政策，加速发展天然气化工生产，在西伯利亚天然气产区新建生产装置，大规模应用于合成氨、甲醇和乙烯、二硫化碳。目前，其天然气化工产品产量仅次于美国。加拿大有丰富的天然气资源，用于合成氨、尿素、甲醇和乙烯的生产。

我国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，提高天然气在能源结构中的比重和引进LNG，将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。

随着天然气的普遍应用，天然气供应已经成为国家能源安全中越来越重要的组成部分。未来中国天然气需求增长将明显超过煤炭和石油。

与此同时，甲烷也是一种温室气体：其全球变暖潜能为22（即它的暖化能力比二氧化碳高22倍）。

北冰洋

世界八成甲烷的产生皆来自人为活动（主要是畜牧业）。在过去200年，地球大气中的甲烷浓度升了1倍多，由0.8毫克/千克上升至1.7毫克/千克。甲烷并非毒气；然而，其具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈地反应。甲烷同时也是一种窒息剂，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。当有建筑物位于垃圾掩埋场附近时，甲烷可能会渗透入建筑物内部，让建筑物内的居民暴露在高含量的甲烷之中。某些建筑物在地下室设有特别的回复系统，会主动捕捉甲烷，并将之排出至建筑物外。

研究发现，气候变暖导致海洋释放出更多甲烷。

气候变暖不但表现为人类排放的温室气体增多，还会导致地球自身释放出更多的温室气体。据美国最新一期《地球物理通讯》杂志刊登的一篇英国国家海洋中心的研究报告显示，研究人员探测到北冰洋中存在大量甲烷，这证实了地球暖化导致海底释放大量甲烷的说法。他们担心，这些甲烷可能使得地球变暖问题更加恶化。

英国研究人员搭乘皇家科学考察船前往北极海域，利用声呐探测到从海底升起250多个甲烷气泡。经过分析他们发现，这块海域在过去30年中水温升高了1℃，导致海底的甲烷水合物分解出甲烷，并以气泡方式浮上海面。

甲烷水合物又称“可燃冰”，通常存在于海底高压稳定状态下。30年前，这些物质可在海面下360米深处稳定存在，而现在，它们要到400米下才能稳定存在。

研究人员担心，如果北极海域普遍出现这种现象，那么，每年将释放出数千吨甲烷。由于甲烷是一种温室气体，因此，这将会使得地球变暖的问题更加恶化。而且溶于海水中的甲烷会造成海水酸度增加，对海洋生态形成负面影响。

秸秆气化炉制作原理

答其气化的基本原理：

利用氧和生物质的一部分燃烧，为热分解及还原反应提供热量, 从而使固体生物质转化为气体燃料。

其主要优点是生物质颗粒燃料气化炉是我所针对生物质替代燃油锅炉开发的新型产品，原料气化产生的高温燃气，直接在气化炉燃烧器的喷火口燃烧，由于高温烟气不经冷却而直接燃烧，故没有焦油等高沸物析出。燃烧有多次配风，能够保证生物质充分燃烧，不会冒黑烟。

扩展资料：

气化炉由料筒、净化装置、管道、灶头等部分组成。生物质燃料通过制气室，在密闭缺氧的条件下，采用干馏热解及化学氧化反应后产生一种可燃性气体，在氮气的支持和氧气的助燃下达到理想的燃烧效果。该炉具装置系统本身具有生物质原料造气、燃气净化、自动分离的功能。

当燃料投入料筒内反应产生一氧化碳、氢气、甲烷、丙烷等可燃气体，燃气自动导入分离系统通过净化装置实行净化焦油、净化烟尘、净化水蒸气的程序，从而产生优质燃气，并通过管道输送到红外线灶头，燃烧十分完全；且内部耐火层设计了专用内胆，确保使用寿命在十年。

参考资料来源：百度百科-秸秆气化炉

甲烷气提塔是做什么用的？

答用于氨的工业合成：

（1）转化造气工段

经脱硫合格的甲烷气返回对流段与来自废热锅炉的蒸汽混合，加热至500——510℃后，进入一段转化炉(简称一段炉)，控制共水碳比为3.5—4.0。在催化刘作用下原料气转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳。，反应温度控制在760一780℃0出口气中残余甲烷含量要求小于10％。一段出口气与空气压缩机送来的空气相混合，进入二段转化炉(简称二段炉)内燃烧，温度达到900一950℃，衣在催化剂作用下，甲烷转化成一氧化碳和二氧化碳。二段炉出口气中残余甲烷应小于0.3％。同时获取合成气所需的氮气，并控制氢、氮比在2.8—3.1之间。在整个转化过程要进行原料气的总碳分析和一、二段炉出口气残余甲烷的分析。从二段炉出来的气体，进入消化废热锅炉。利用热能获得蒸汽，同时使气体温度降至350——380℃，再进入中温变换炉(简称中变炉)。在中变催化剂作用下，一氧化碳与水蒸气反应生成氢和二氧化碳。一氧化碳含量要求降低到3.5％0左右，中变炉出口气体温度达到400℃左右。经过中变炉回0收热量产生蒸汽，同时使气体温度降到180一200℃，然后进0入低温变换炉(简称低变炉)。在低变催化剂作用下，一氧化碳进一步发生变换反应，使一氧化碳降到 0.3％以下，出0口气温度达到200一220℃。此时气体尚含有大量显热和潜热。部分热量经锅炉给水加热器和制冷再沸器换热，使温度降至40℃左油，送往脱碳系统。在变换过程中主要控制一氧化碳的含量，检查变换效率。

（2）脱碳工段

变换气经过三段加压到1.8 Mpa，温度小于40℃，由进口阀导入，经变换气分离器分离油水后进入吸收塔低部。在塔内与半贫液，贫液逆流接触，被吸收CO2后，由塔顶引出。出塔顶的气体被净化器冷却器冷却，再经净化器分离器分离出水分，温度小于40℃，气体中CO2≤0.2%，经净化器出口阀到甲烷化工序。

吸收塔内吸收CO2的MDEA溶液称为富液，温度约80℃、1.8 Mpa，经减压阀减压到0.4 Mpa，经过富液预热器预热后进入常压解析塔的顶部，解析出CO2 后从塔底出来的被称为半贫液，约2/3的半贫液到半贫液冷却器降温后经过泵加压到2.2 Mpa进入吸收塔中部吸收CO2，约1/3的半贫液被常压泵加压到0.6 Mpa，经调节阀进入溶液过滤器。过滤完机械杂质后流入溶液换热器管内，出溶液换热器（94℃）进入气提塔上部，解析出部分CO2后溶液从中部出来流入溶液再沸器，在蒸汽作用下，出再沸器温度升高到113℃的气液混合物，再次进入气提塔下部，溶液中CO2几乎全部解析，从气提塔底部出来的溶液被称为贫液，温度为113℃进入溶液换热器管间与半贫液换热，降温到93℃进入贫液冷却器管间，被水冷却后的贫液控制在60℃，由贫液泵加压到2.4 Mpa经调节阀送到吸收塔顶部吸收CO2。

从气提塔顶部出来的102℃压力0.05Mpa的在生气被称为汽提气，进入常压解析塔顶部，在常压解析塔与富液解析出来的气体一道从顶部出来，称为再生气。再生气进入再生气冷却塔后冷却后，在进入再生气分离器分离水分，分离后的再生气CO2≥98%温度≤40℃压力5-10kpa，送入尿素生产车间做为尿素的原料。

（3）碳化工段

造气车间转化岗位送来的压力为0.85 Mpa的低变气从碳化主塔底部进入塔内，气体自下而上与塔顶加入的副塔液逆流鼓泡吸收大部分CO2，含CO25.0%-10%的尾气从塔顶导出，经碳化副塔底部进入塔内与塔顶加入的浓氨水进一步逆流吸收，使CO2的含量降到≤1.6%，尾气由塔顶导出，由固定副塔底部进入塔内，与塔顶加入的浓氨水或者稀氨水进一步逆流吸收，使CO2进一步降低到≤0.4%气体从尾气管导出再从回收段底部导入回收清洗塔，由清洗塔顶部加入与回收塔加入的软水再一次逆流吸收，使CO2含量降到≤0.2%，气体由清洗塔尾气管导出，经气水分离除去水后进入压缩机进行三段压缩。

浓氨水（1.0-1.2Mpa）由副塔进入与碳化主塔出口气中的CO2反应生成碳酸氢氨溶液，再用泵从塔底抽出。加压到1.4-1.6 Mpa由碳化主塔顶部加入塔内，进一步吸收变换气中的CO2而生成碳酸氢氨悬浮液，由塔底取出进入稠厚器供离心机分离。软水岗位送来的0.7-1.2 Mpa的的软水，由塔顶加入清洗塔的溢流管由回收塔顶部进入回收塔。清洗回收固定副塔出口气中的氨与二氧化碳，生成稀氨水一部分由回收塔抽出加压到0.8 -1.2Mpa，由固定副塔顶部加入吸收二氧化碳和氨后，稀氨水压往吸收回收清洗塔。另一部分稀氨水加压到0.8-0.9Mpa送往洗氨塔吸收合成池放气中的氨后，通过自动气动薄膜阀压往稀氨水储槽。

液化天然气的加工流程是什么？

答液化天然气价值链

将天然气加工成液化天然气需要三个主要阶段：首先是净化处理，将杂质、二氧化碳和硫除去；其次是除去较重的烃类分子，仅剩甲烷和乙烷；最后对净化后的天然气进行连续制冷处理直到温度下降至-160℃，此刻，天然气会成为大气压下的液体（天然气成为液体时体积会缩小为1/600）。在这一加工过程中所包含的各种储存装置称为收集罐液化天然气罐是一个天然气液化加工厂内将天然气进行纯化和液化加工处理的场所。为了使从一国向另一国的天然气输送更为可行且更具经济价值，可将其体积大大缩小。为了使体积尽量缩小，就需要适当的制冷技术将天然气进行液化处理，可将天然气降温至-160℃。这种加工过程需要极其严格的安全措施，在所有的液化阶段要采取预防措施，以便对高度易燃的天然气进行加工。由于在低温下未经加工的天然气中含有大量杂质，因此此类加工厂的低温处理车间就需在天然气冷却到常温之前进行纯化处理。每座液化天然气加工厂都由一个或多个加工液化天然气的压缩区、丙烷凝析区、甲烷和乙烷加工区构成所有已建成的液化天然气工厂都拥有一个的收集罐，以供生产过程中维修替换使用，每个罐的价格高达17亿～25亿美元（这仅是罐的费用，还不包括运输船的费用）。在装入低温罐起运之前，液化天然气将被储存在隔热罐内，所以在使用之前，将会在由液化天然气购买者拥有的各种接收终端对液化天然气进行再气化处理。用一些简单的术语来说，天然气生产者将天然气交给从事液化的公司，经液化处理后再转售给液化天然气交易公司。

天然气液化加工厂

液化天然气建设是需要高投入的项目。一座液化天然气工厂的建设和投产一般需4年左右，而且它通常需要获得至少20年的供应合同才可动工，这样才能减少投资风险，且才可判定建立天然气生产工厂、液化加工厂、一系列液化天然气储存罐、一个接收终端和一座再气化工厂将液体转化为气体的加工厂。的经济可行性。

液化天然气的价格链液化天然气链的费用极高，而且主要取决于其内部结构的生产能力（最低投资费用为30亿～40亿美元，最高投资费用可达70亿～100亿美元）。表明，这种处理从开始到结束的总投资为40亿～80亿美元。它始于从地下天然气藏开采出天然气，经管线输往液化工厂。在液化工厂，将天然气内的杂质除去，然后经过三个冷却处理系统，最终温度可降至-160℃。

被冷却的天然气（液化天然气）接着就会被装入一些特殊设计的油轮，在4～30天的航程中，液化天然气一直处在制冷状态下，航程远近取决于用户的接收港口位置。一旦运输船到达再气化终端处，液化天然气就被卸入大型储存罐。这种全封闭式系统可以保证液化天然气处于制冷状态，直到它被还原为气态。当液化天然气被升温还原为它的自然状态时，天然气就可通过管线输往家庭用户、发电厂和工业用户。

生物质锅炉烟气中为什么有甲烷成分？

答生物质锅炉烟气中含有甲烷成分的原因主要有以下几个方面:

1、生物质本身的成分

生物质主要由有机物组成，其中包括碳水化合物、蛋白质、脂类等。当生物质在高温下燃烧时，其中的有机物会发生分解和氧化反应，产生甲烷。

2、燃烧反应过程

生物质燃烧时，燃料中的碳水化合物在高温下发生热解，形成气体和固体产物。在高温环境下，部分碳水化合物会分解为一氧化碳和甲烷等气体产物。其中，甲烷是一种主要的燃烧产物之一。

3、过程控制不完善

生物质锅炉的燃烧过程受到多种因素的影响，包括供氧量、燃料质量、燃烧温度等。如果这些因素没有得到适当的控制和调节，就容易导致甲烷等燃烧产物的生成。

4、不完全燃烧

不完全燃烧是指在燃料中含有足够氧气的情况下，燃料中的有机物只发生部分氧化反应，生成不完全燃烧产物。在生物质锅炉中，如果燃烧过程控制不当，存在氧气不足的情况，就容易产生甲烷等不完全燃烧产物。

总的来说，生物质锅炉烟气中含有甲烷成分的原因是生物质本身的成分，燃烧过程中的热解反应，过程控制不完善和不完全燃烧等多种因素综合作用的结果。为减少生物质锅炉烟气中的甲烷产生，可以通过优化燃烧控制、提高设备效率和改进燃料质量等方式进行控制。

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