乾餾煤氣

　　煤在隔絕空氣條件下受熱分解產生的氣體。煤乾餾的目的是充分利用煤中所含的有機質，除煤氣外，還得到焦炭和多種有價值的化學產品。乾餾煤氣是最早用做城市燃氣的傳統氣源。在天然氣和油制氣未廣泛開發的地區，它仍是城市燃氣的主要氣源。

　　煤的熱解過程大體可以分為以下幾個階段：在200°C前，它的外形和結構均無變化，是煤的乾燥和預熱階段，同時析出吸附在煤中的 CO₂>、CH₄等氣體；200～250°C時，煤質開始分解，分解出化合水、CO₂、CO、CH₄等氣體及少量焦油蒸氣；300～450°C時，由於側鏈的斷裂，生成大量的液體、高沸點焦油和固體微粒，煤質逐漸軟化、熔融、流動和膨脹，生成膠質體；450～550°C時，膠質體進一步分解、析出氣體，生成半焦；550～650°C時，半焦繼續析出氣體（主要是CH₄和H₂）而收縮，同時出現裂紋；650～900°C時，半焦進一步收縮和析出氣體，最後變成焦炭。

　　幹餾工藝　最早的煤幹餾沿用傳統的燒炭技術，將煤堆成圓堆，其上覆蓋泥土或焦屑，在中心引燃後制焦。其後出現瞭幹餾爐，利用導出的煤氣從爐外加熱。加熱的部分稱為燃燒室，煤料幹餾的部分稱為炭化室。為提高熱能利用，又增加瞭換熱室，以後改進成為蓄熱室。隨著城市燃氣發展的需要，逐漸形成瞭以制氣為目的的煤幹餾工業。

　　幹餾時煤料從爐墻兩壁加熱，因此從爐墻到煤料中心的受熱是不均勻的，出現溫度梯度，即同時存在著煤熱解過程的各個階段。幹餾過程層層推進，直到煤料全部變成焦炭為止。煤料熱分解所析出的氣態產物，在導出時與紅熱的煤料或焦炭接觸，發生二次分解反應。

　　幹餾在工業上以成焦最終溫度分類，一般將最終溫度在900°C以上的稱高溫幹餾，600°C以下的稱低溫幹餾，介於兩者之間的稱中溫幹餾。城市燃氣工業一般不采用低溫幹餾。

　　爐型　幹餾制氣的爐型主要有水平爐、立箱爐、連續直立式炭化爐和焦爐。前兩種爐型曾使用於中小型煤幹餾制氣廠。大中型煤幹餾制氣廠多采用連續直立式炭化爐和焦爐。連續直立式炭化爐在頂部連續加料，底部連續出焦。它對煤種的要求較寬，可使用單種煤，煤氣質量穩定，廢氣和排焦溫度低，熱耗少，生產量有較大幅度的調節能力，適用於中小城市獨立煤氣廠。焦爐的操作為頂部間歇加煤和側向間歇推焦。它以生產冶金焦為主，煤氣隻是作為副產品。在以制氣為目的時，要註意焦炭的合理利用以及用低發熱量燃氣加熱，使全部焦爐煤氣外供。也可采用適當煤料生產氣化用焦，後者在煤氣廠內氣化，生產氣化煤氣。現代焦爐具有產氣量大、機械化自動化程度高、焦炭質量好、焦爐煤氣成本低的優點。（見彩圖）

向城市供應煤氣的大型焦爐和煤氣管道

上海寶山鋼鐵公司焦爐和煤氣凈化車間全景

　　煤氣成分　連續直立式炭化爐煤氣和焦爐煤氣的成分和性質如下表：

煤氣成分和性質