Gaz węglowy - Coal gas

Gaz węglowy jest palnym paliwem gazowym wytwarzanym z węgla i dostarczanym do użytkownika rurociągowym systemem dystrybucyjnym. Powstaje, gdy węgiel jest mocno nagrzewany przy braku powietrza. Gaz miejski to bardziej ogólny termin odnoszący się do produkowanych paliw gazowych produkowanych do sprzedaży konsumentom i gminom.

Gaz węglowy zawiera mieszaninę gazów opałowych , w tym wodór , tlenek węgla , metan , etylen i lotne węglowodory wraz z niewielką ilością gazów niekalorycznych, takich jak dwutlenek węgla i azot .

Przed rozwojem dostaw i przesyłu gazu ziemnego – w latach 40. i 50. XX wieku w Stanach Zjednoczonych oraz pod koniec lat 60. i 70. w Wielkiej Brytanii i Australii – praktycznie cały gaz do produkcji paliwa i oświetlenia był wytwarzany z węgla. Gaz miejski był dostarczany do gospodarstw domowych za pośrednictwem miejskich sieci dystrybucyjnych.

Pierwotnie stworzony jako produkt uboczny procesu koksowania , jego zastosowanie rozwinęło się w XIX i na początku XX wieku, śledząc rewolucję przemysłową i urbanizację . Produktami ubocznymi procesu produkcyjnego były smoły węglowe i amoniak , które były ważnym surowcem chemicznym dla przemysłu farbiarskiego i chemicznego, z szeroką gamą sztucznych barwników wytwarzanych z gazu węglowego i smoły węglowej. Obiekty, w których produkowano gaz, były często znane jako fabryka gazu przemysłowego (MGP) lub gazownia .

Odkrycie dużych rezerw gazu ziemnego na Morzu Północnym u wybrzeży Anglii w 1965 roku doprowadziło do kosztownej konwersji lub wymiany większości brytyjskich kuchenek gazowych i grzejników gazowych, z wyjątkiem Irlandii Północnej, począwszy od końca lat sześćdziesiątych.

Proces produkcji jest różne, zarówno pod względem fizycznym i chemicznym, niż używane do tworzenia szeregu paliw gazowych znane jako różnorodnie wytworzonego gazu , gaz syntezowy , hygas , gaz Dowsona i gazu generatorowego . Gazy te są wytwarzane przez częściowe spalanie szerokiej gamy surowców w pewnej mieszaninie powietrza, tlenu lub pary, w celu zredukowania tych ostatnich do wodoru i tlenku węgla, chociaż może również wystąpić pewna destrukcyjna destylacja .

Proces produkcji

Gas Works Park w Seattle przechowuje większość sprzętu do produkcji gazu węglowego. To jedyna taka roślina zachowana w Stanach Zjednoczonych.

Wytwarzany gaz może być wytwarzany w dwóch procesach: karbonizacji lub zgazowania . Karbonizacja odnosi się do odgazowania organicznego surowca w celu uzyskania gazu i zwęglenia . Zgazowanie to proces poddawania surowca reakcjom chemicznym, w wyniku których powstaje gaz.

Pierwszy sposób zastosowano odgazowania i częściowej pirolizy z węgla . Gazy odlotowe uwolnione podczas wysokotemperaturowego koksowania węgla w piecach koksowniczych były zbierane, płukane i wykorzystywane jako paliwo. W zależności od celu instalacji, pożądanym produktem był albo wysokiej jakości koks do celów hutniczych , w którym produktem ubocznym był gaz, albo produkcja wysokiej jakości gazu, w przypadku którego produktem ubocznym był koks. Koksownie są zazwyczaj kojarzone z obiektami metalurgicznymi, takimi jak huty czy wielkie piece , podczas gdy gazownie zazwyczaj służyły obszarom miejskim.

Instalacja wykorzystywana do produkcji gazu węglowego, gazu wodno- węglowego (CWG) i gazu naftowego jest obecnie ogólnie określana jako fabryka gazu przemysłowego (MGP).

We wczesnych latach działalności MGP celem gazowni było wytwarzanie jak największej ilości gazu oświetlającego. Moc świetlna gazu była powiązana z ilością rozpuszczonych w nim węglowodorów tworzących sadzę (tzw. iluminantów). Węglowodory te nadały płomieniowi gazu charakterystyczny jasnożółty kolor. Gazownie zwykle wykorzystywałyby jako surowiec zaolejone węgle bitumiczne . Węgle te wydzielałyby duże ilości lotnych węglowodorów do gazu węglowego, ale pozostawiałyby po sobie kruchy, niskiej jakości koks, nieodpowiedni do procesów metalurgicznych . Gaz węglowy lub koksowniczy miał zazwyczaj wartość opałową od 10 do 20 megadżuli na metr sześcienny (270 do 540 Btu/stopę sześcienną); o wartości około 20 MJ / m 3 (540 BTU / ft) Cu będącego typowe.

Pojawienie się oświetlenia elektrycznego zmusiło przedsiębiorstwa energetyczne do poszukiwania innych rynków zbytu dla produkowanego gazu. MGP, które kiedyś produkowały gaz prawie wyłącznie do oświetlenia, skierowały swoje wysiłki na dostarczanie gazu głównie do ogrzewania i gotowania, a nawet chłodzenia i chłodzenia.

Gaz do zastosowań przemysłowych

Ilustracja typowych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych . Źródło: NASA

Gaz opałowy do zastosowań przemysłowych został wyprodukowany w technologii gazu generatorowego. Gaz generatorowy wytwarzany jest poprzez przedmuchiwanie powietrza przez rozżarzone złoże paliwa (zwykle koks lub węgiel ) w generatorze gazu. Reakcja paliwa z niewystarczającą ilością powietrza do całkowitego spalania wytwarza tlenek węgla (CO); ta reakcja jest egzotermiczna i samopodtrzymująca się. Odkryto, że dodanie pary do powietrza wejściowego do generatora gazu zwiększy wartość opałową gazu opałowego poprzez wzbogacenie go w CO i wodór (H 2 ) wytworzony w reakcjach gazu wodnego. Gaz o bardzo niskiej wartości kalorycznej 3,7 do 5,6 MJ / m 3 (99 do 150 Btu / Cu FT); ponieważ gazy opałowe CO/H 2 są rozcieńczane bardzo obojętnym azotem (z powietrza) i dwutlenkiem węgla (CO 2 ) (ze spalania)

2C (s) + O 2 → 2 CO (egzotermiczna reakcja gazu generatora)
C (s) + H 2 O (g) → CO + H 2 (endotermiczna reakcja z gazem wodnym )
C + 2 H 2 O → CO 2 + 2 H 2 (endotermiczne)
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (egzotermiczna reakcja konwersji gazu wodnego )

Problem rozcieńczenia azotu został przezwyciężony przez proces błękitnego gazu wodnego (BWG), opracowany w latach 50. XIX wieku przez Sir Williama Siemensa . Rozżarzone złoże paliwa byłoby na przemian przedmuchiwane powietrzem, a następnie parą. Reakcje powietrza podczas cyklu nadmuchu są egzotermiczne, nagrzewając złoże, natomiast reakcje pary podczas cyklu nadmuchu są endotermiczne i schładzają złoże. Produkty z obiegu powietrza zawierają niekaloryczny azot i są usuwane z komina, podczas gdy produkty obiegu parowego są utrzymywane jako niebieski gaz wodny. Gaz ten składa się prawie wyłącznie z CO i H 2 i pali się jasnoniebieskim płomieniem podobnym do gazu ziemnego. BWG ma wartość opałową 11 MJ/m 3 (300 BTU/stopę sześcienną).

W gazie niebieska woda brakowało źródeł światła; nie paliłby się świetlistym płomieniem w prostym strumieniu gazu typu fishtail, jaki istniał przed wynalezieniem płaszcza Welsbacha w latach 90. XIX wieku. W latach sześćdziesiątych XIX wieku podejmowano różne próby wzbogacenia BWG o iluminatory z oleju napędowego. Olej napędowy (wczesna forma benzyny) był łatwopalnym produktem odpadowym z rafinacji nafty , wytwarzanym z najlżejszych i najbardziej lotnych frakcji (góry) ropy naftowej. W 1875 r. Thaddeus SC Lowe wynalazł proces wykorzystujący gaz wodny z gaźnikiem. Proces ten zrewolucjonizował przemysł gazowniczy i był standardową technologią do końca ery gazownictwa przemysłowego. Zespół prądotwórczy CWG składał się z trzech elementów; producent (generator), gaźnik i przegrzewacz połączony szeregowo z rurami gazowymi i zaworami.

Podczas rozruchu para przepuszczana byłaby przez generator, aby wytworzyć niebieski gaz wodny. Z generatora gaz gorącej wody przechodziłby do górnej części gaźnika, gdzie do strumienia gazu wstrzykiwane byłyby lekkie oleje naftowe. Lekkie oleje uległyby krakingowi termicznemu, gdy zetknęły się z białymi, gorącymi cegłami szachownicy wewnątrz gaźnika. Gorący wzbogacony gaz przepływałby następnie do przegrzewacza, gdzie gaz byłby dalej krakowany przez więcej gorących cegieł ogniotrwałych.

Gaz w powojennej Wielkiej Brytanii

Płaszcze w ich nieużywanej, płaskiej formie

Nowe procesy produkcyjne

Po II wojnie światowej powolna odbudowa brytyjskiego przemysłu wydobywczego węgla doprowadziła do niedoborów węgla i wysokich cen.

Produkcja węgla w Wielkiej Brytanii
Rok Produkcja, miliony ton Koszt produkcji, £/tonę
1947 197 2.00
1950 216 2,40
1953 223 3,05
1956 222 3,85
1959 206 4.15
1961 191 4,55
1965 187 4,60
1967 172 4,95

Na tym wykresie przedstawiono spadek węgla jako surowca do produkcji gazu miejskiego z wykorzystaniem karbonizacji.

Produkcja gazu miejskiego z węgla, miliony term

Opracowano nowe technologie wytwarzania gazu węglowego z wykorzystaniem ropy naftowej, gazów odlotowych rafineryjnych i lekkich destylatów. Procesy obejmowały proces Lurgi , reforming katalityczny , proces katalitycznego gazu bogatego, reforming parowy bogatego gazu oraz proces uwodorniania z recyrkulacją gazu . W procesie katalitycznego gazu bogatego w gaz jako surowiec do produkcji gazu miejskiego wykorzystywany był gaz ziemny. Obiekty te wykorzystywały opisane powyżej procesy reakcji chemicznych.

Na poniższym wykresie przedstawiono wzrost wykorzystania ropy naftowej jako surowca do produkcji gazu miejskiego. Szczytowe zużycie w latach 1968/9 i późniejszy spadek zbiegają się z dostępnością gazu z Morza Północnego, który w ciągu następnych kilku lat wyparł gaz miejski jako paliwo podstawowe i doprowadził do spadku ilości ropy naftowej jako surowca do produkcji gazu, jak pokazano.

Produkcja gazu miejskiego na bazie ropy naftowej, miliony term

Ogrzewanie domowe

W latach 60. wyprodukowany gaz, w porównaniu ze swoim głównym rywalem na rynku energii, energią elektryczną, był uważany za „wstrętny, śmierdzący, brudny i niebezpieczny” (by zacytować badania rynku z tamtych czasów) i wydawał się skazany na jeszcze większą utratę udziału w rynku, z wyjątkiem do gotowania, gdzie łatwość sterowania dawała mu wyraźne zalety zarówno w porównaniu z energią elektryczną, jak i paliwem stałym. Rozwój bardziej wydajnych kominków gazowych pomógł gazowi oprzeć się konkurencji na rynku ogrzewania pomieszczeń. W tym samym czasie przemysł naftowy i gazowniczy rozwijał nowy rynek centralnego ogrzewania całego domu za pomocą ciepłej wody . Ogrzewanie gazowe ciepłym powietrzem znalazło niszę rynkową w nowych budynkach komunalnych, gdzie niskie koszty instalacji dały mu przewagę. Te zmiany, tym przebudowa myślenia kierowniczej z dala od komercyjnego zarządzania (sprzedaży, co przemysł produkowane) do obrotu zarządzanie (naprzeciw potrzebom i oczekiwaniom klientów) oraz zniesienie wczesnym moratorium zapobiegając nacjonalizacji przemysłu do korzystania z reklamy telewizyjnej , zapisane gazownictwie wystarczająco długo, aby zapewnić rentowny rynek na to, co miało nadejść.

Gaz ziemny jako surowiec

W 1959 r. Rada ds. Gazu w Wielkiej Brytanii wykazała, że płynny gaz ziemny (LNG) można bezpiecznie, wydajnie i ekonomicznie transportować drogą morską na duże odległości. Metan Pioneer wysyła przesyłkę LNG z Lake Charles, Louisiana , USA, do nowego terminalu LNG na Canvey Island , w ujścia Tamizy w Essex, Anglia. Rurociąg wysokiego ciśnienia o długości 212 mil (341 km) został zbudowany z Canvey Island do Bradford. Rurociąg i jego odgałęzienia dostarczały Regionalnym Zarządom Gazu gaz ziemny do wykorzystania w procesach reformingu w celu wytworzenia gazu miejskiego. W 1964 r. uruchomiono na Canvey wielkoskalową instalację do odbioru LNG, która odebrała LNG z Algierii w dwóch dedykowanych tankowcach, każdy o pojemności 12 000 ton.

Konwersja na gaz ziemny

Powolny upadek miejskiego przemysłu gazowego w Wielkiej Brytanii został zasygnalizowany odkryciem gazu ziemnego przez platformę wiertniczą Sea Gem , 17 września 1965 roku, około czterdziestu mil od Grimsby , ponad 8000 stóp (2400 m) poniżej dna morskiego. Następnie stwierdzono, że Morze Północne ma wiele znaczących złóż gazu po obu stronach linii środkowej określającej, które kraje powinny mieć prawa do rezerw.

W programie pilotażowym klienci na wyspie Canvey przeszli z gazu miejskiego na gaz ziemny dostarczany z instalacji LNG na Canvey.

Biała Księga Polityki Paliwowej z 1967 r. (Polecenie 3438) wskazała przemysłowi w kierunku szybkiego zwiększenia wykorzystania gazu ziemnego, aby „umożliwić krajowi jak najszybsze czerpanie korzyści z zalet tego nowego rodzimego źródła energii”. W rezultacie nastąpił „pęd do gazu” do wykorzystania w produkcji energii elektrycznej przy obciążeniu szczytowym oraz w zastosowaniach niskogatunkowych w przemyśle. Skutki dla przemysłu węglowego były bardzo znaczące; Węgiel nie tylko utracił swój rynek produkcji gazu miejskiego, ale także został wyparty z większości masowego rynku energii.

Wzrost dostępności gazu ziemnego przedstawia poniższy wykres. Do 1968 r. pochodziło to z dostaw LNG z Algierii, aż od 1968 r. gaz z Morza Północnego był dostępny.

Dostępny gaz ziemny, miliony term

Eksploatacja rezerw gazu na Morzu Północnym , obejmująca gaz lądowania w Easington , Bacton i St Fergus, umożliwiła budowę krajowej sieci dystrybucyjnej o długości ponad 3000 mil (4800 km), składającej się z dwóch równoległych i połączonych ze sobą rurociągów biegnących wzdłuż kraju stał się Krajowym Systemem Przesyłowym . Wszystkie urządzenia gazowe w Wielkiej Brytanii (ale nie w Irlandii Północnej) zostały przekształcone (poprzez zamontowanie dysz o różnej wielkości, aby uzyskać odpowiednią mieszankę gazu z powietrzem) ze spalania gazu miejskiego na spalanie gazu ziemnego (głównie metanu ) w okresie od 1967 r. do 1977 r. kosztem około 100 milionów funtów, w tym spisaniem zbędnych miejskich zakładów produkcji gazu. Cały sprzęt wykorzystujący gaz prawie trzynastu milionów odbiorców domowych, czterystu tysięcy handlowych i sześćdziesięciu tysięcy odbiorców przemysłowych został przerobiony. Podczas tego ćwiczenia odkryto wiele niebezpiecznych urządzeń, które zostały wycofane z użytku. Przemysł gazu miejskiego w Wielkiej Brytanii zmarł w 1987 r., kiedy zaprzestano działalności ostatnich zakładów produkujących gaz miejski w Irlandii Północnej (Belfast, Portadown i Carrickfergus; gazownia Carrickfergus jest obecnie odrestaurowanym muzeum gazowni). Teren Portadown został oczyszczony i jest teraz przedmiotem długoterminowego eksperymentu z wykorzystaniem bakterii do oczyszczania skażonych terenów przemysłowych. Poza tym, że wymaga niewielkiego przetworzenia przed użyciem, gaz ziemny jest nietoksyczny; tlenek węgla (CO) w gazie miejskim spowodował, że jest on wyjątkowo trujący, przypadkowe zatrucie i samobójstwo gazem jest powszechne. Zatrucie z urządzeń na gaz ziemny jest spowodowane tylko niepełnym spalaniem, które wytwarza CO i wycieki spalin do pomieszczeń mieszkalnych. Podobnie jak w przypadku gazu miejskiego, do gazu dodaje się niewielką ilość substancji o nieprzyjemnym zapachu ( merkaptanu ), aby wskazać użytkownikowi wyciek lub nie zapalony palnik, który nie ma własnego zapachu.

Organizacja brytyjskiego przemysłu gazowego dostosowała się do tych zmian, po pierwsze, ustawą o gazie z 1965 r., upoważniając Radę ds. Gazu do nabywania i dostarczania gazu do dwunastu zarządów okręgowych. Następnie ustawa o gazie z 1972 r. utworzyła British Gas Corporation jako jeden podmiot komercyjny, obejmując wszystkie dwanaście rad dotyczących gazu , umożliwiając im nabywanie, dystrybucję i sprzedaż urządzeń gazowych i gazowych klientom przemysłowym i domowym w całej Wielkiej Brytanii. W 1986 r. British Gas został sprywatyzowany i rozczłonkowany, a rząd nie ma już nad nim żadnej bezpośredniej kontroli.

W erze gazu z Morza Północnego wiele oryginalnych żeliwnych rur gazowych instalowanych w miastach i miasteczkach do gazu miejskiego zostało zastąpionych plastikiem .

Jak podano w przeglądzie DTI Energy Review „Our Energy Challenge” ze stycznia 2006 r. Zasoby gazu na Morzu Północnym wyczerpują się w szybszym tempie niż oczekiwano, a dostawy gazu dla Wielkiej Brytanii są poszukiwane z odległych źródeł, co stało się możliwe dzięki rozwojowi sytuacji w technologie układania rurociągów umożliwiające przesył gazu drogą lądową i podmorską przez kontynenty i między nimi . Gaz ziemny jest obecnie towarem światowym . Takie źródła dostaw są narażone na wszelkie ryzyko związane z jakimkolwiek importem.

W kulturze popularnej

Monty Python parodiował przemianę węgla w gaz z Morza Północnego i skakanie przez obręcze, które niektórzy napotkali, w swoim „Nowym szkicu kucharza”, jako część odcinka, który rozpoczął drugą serię w 1970 roku.

Był używany do zasilania kilku historycznych wejść balonem w XIX wieku. Zobacz Aeronauci .

Produkcja gazu w Niemczech

Pod wieloma względami Niemcy objęły prowadzenie w badaniach nad gazem węglowym i chemii węglowej. Dzięki wysiłkom Augusta Wilhelma von Hofmanna powstał cały niemiecki przemysł chemiczny. Wykorzystując odpady gazu węglowego jako surowiec, naukowcy opracowali nowe procesy i zsyntetyzowali naturalne związki organiczne, takie jak witamina C i aspiryna .

Niemiecka gospodarka opierała się na gazie węglowym podczas II wojny światowej, ponieważ niedobory ropy naftowej zmusiły nazistowskie Niemcy do opracowania syntezy Fischera-Tropscha do produkcji syntetycznego paliwa do samolotów i czołgów.

Rozwój procesu wydobycia ropy naftowej na wybrzeżu Pacyfiku

Proces wybrzeży Pacyfiku ma poważne problemy z sadzą lampową . Podczas spalania może powstać 20 do 30 lb/1000 stóp 3 (300 do 500 g/m 3 ) sadzy olejowej. Poważne problemy z zanieczyszczeniem doprowadziły do ​​uchwalenia wczesnych stanowych przepisów dotyczących ochrony środowiska.

Układ typowej gazowni

  • Lata 80. XIX w. Zakład zgazowania węgla.
  • 1910 fabryka CWG
Piec koksowniczy w fabryce paliw bezdymnych , Południowa Walia

Problemy w przetwarzaniu gazu

wydarzenia z okresu I wojny światowej

  • Utrata wysokiej jakości oleju napędowego (używanego jako paliwo silnikowe) i koksu wsadowego (przeznaczonego do produkcji stali) prowadzi do ogromnych problemów ze smołą. Smoła CWG (carburetted water gas) jest mniej wartościowa niż smoła z gazyfikacji węgla jako surowiec. Emulsje smoła-woda są nieekonomiczne w przetwarzaniu ze względu na niesprzedającą się wodę i niższą jakość produktów ubocznych.
Smoła CWG jest pełna lżejszych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych , dobrych do produkcji smoły, ale ubogich w prekursory chemiczne.
  • Różne procedury „wycofania” dla wytwarzania CWG obniżają zużycie paliwa i pomagają radzić sobie z problemami związanymi z wykorzystaniem węgla kamiennego w zestawach CWG.
  • Rozwój spawania rurociągów wysokociśnieniowych sprzyja powstawaniu dużych gazowni komunalnych i konsolidacji branży MG. Ustawia etap wzrostu gazu ziemnego .
  • Oświetlenie elektryczne zastępuje lampę gazową. Szczyt przemysłu MG przypada na połowę lat dwudziestych.
  • Około 1936. Rozwój gazogeneratora Lurgi. Niemcy kontynuują prace nad zgazowaniem/synpaliwami z powodu niedoborów ropy.
Ruiny niemieckiej fabryki benzyny syntetycznej (Hydrierwerke Pölitz – Aktiengeselschaft) w Policach, Polska

Po II wojnie światowej: spadek produkcji gazu

  • Rozwój przemysłu gazu ziemnego. Gaz ziemny ma wartość energetyczną 37 MJ/m 3 , w porównaniu do 10-20 MJ/m 3 gazu miejskiego.
  • Produkty petrochemiczne zabijają znaczną część wartości smoły węglowej jako źródła surowców chemicznych. ( BTX , fenole, smoła)
  • Spadek wykorzystania kreozotu do konserwacji drewna.
  • Bezpośredni wtrysk węgla / gazu ziemnego zmniejsza zapotrzebowanie na koks metalurgiczny. W wielkich piecach potrzeba od 25 do 40% mniej koksu.
  • BOF i EAF przetwarzają przestarzałe żeliwiaki . Zmniejszenie zapotrzebowania na koks w recyklingu złomu stalowego. Mniejsze zapotrzebowanie na świeżą stal/żelazo.
  • Żeliwo i stal zostały zastąpione aluminium i tworzywami sztucznymi .
  • Produkcja bezwodnika ftalowego przesuwa się z katalitycznego utleniania naftalenu do procesu o-ksylolowego.

Pozytywne wydarzenia po II wojnie światowej

  • Katalityczne uszlachetnianie gazu za pomocą wodoru w reakcji z oparami smolistymi w gazie
  • Spadek produkcji koksu w Stanach Zjednoczonych prowadzi do kryzysu związanego ze smołą węglową, ponieważ pak węglowy jest niezbędny do produkcji elektrod węglowych do EAF /Aluminium. Stany Zjednoczone muszą teraz importować smołę węglową z Chin
  • Opracowanie procesu wytwarzania metanolu poprzez uwodornienie mieszanin CO/H 2 .
  • Proces Mobil M-gas do produkcji benzyny z metanolu
  • Zakład przeróbki węgla SASOL w RPA.
  • Bezpośrednie uwodornienie węgla na paliwa płynne i gazowe
  • Dankuni Coal Complex to jedyny zakład w Indiach, który produkuje gaz węglowy (gaz miejski) w Kalkucie przy użyciu technologii ciągłej pionowej retorty firmy Babcock-Woodall Duckham (Wielka Brytania), zbudowanej na zalecenie GoI's Fuel Policy Committee z 1974 r. po paraliżującym 1973 r. Kryzys naftowy . Zakład wykorzystuje zmodyfikowaną karbonizację niskotemperaturową do produkcji gazu miejskiego i miękkiego koksu. Zakład w latach 90. produkował różne chemikalia, takie jak ksylenol , krezol i fenol .

Terminologia w Wielkiej Brytanii

W brytyjskim użytkowania , gaz węglowy szczególności oznacza gazowej wykonanej przy destylacji węgla. Bardziej znany był jako gaz miejski . Gazu węglowego nie stosuje się do innych gazów z węgla, takich jak gaz wodny , gaz generatorowy i gaz syntezowy . Wykorzystanie w Stanach Zjednoczonych może być inne.

Gaz węglowy został wprowadzony w Wielkiej Brytanii w latach 90. XVIII wieku jako gaz oświetlający przez szkockiego wynalazcę Williama Murdocha i stał się bardzo szeroko stosowany do oświetlania, gotowania, ogrzewania i zasilania silników gazowych .

Produkcja

Węgiel ogrzewano w retorcie, a surowy gaz przepuszczano przez skraplacz w celu usunięcia smoły oraz skruber w celu usunięcia innych zanieczyszczeń. Pozostałą w retorcie pozostałością był koks .

Kompozycja

Skład gazu węglowego zmieniał się w zależności od rodzaju węgla i temperatury zwęglania . Typowe liczby to:

W zwykłym palniku tylko etylen wytwarzał świetlisty płomień, ale moc światła można znacznie zwiększyć, stosując płaszcz gazowy .

Przez produkty

Produktami ubocznymi produkcji gazu węglowego były koks , smoła węglowa , siarka i amoniak i były to wszystkie użyteczne produkty. Barwniki, leki takie jak sulfonamidy , sacharyna i dziesiątki związków organicznych powstają ze smoły węglowej.

Koks

Koks wykorzystywany jest jako paliwo bezdymne oraz do produkcji gazu wodnego i generatorowego .

Smoła węglowa

Smoła węglowa została poddana destylacji frakcyjnej w celu odzyskania różnych produktów, w tym

Siarka

Używany do produkcji kwasu siarkowego

Amoniak

Używany do produkcji nawozów

Struktura brytyjskiego przemysłu Coal Gas

Gaz węglowy był początkowo produkowany przez niezależne firmy, ale w Wielkiej Brytanii wiele z nich stało się później usługami komunalnymi . W 1948 r. istniało łącznie 1062 przedsiębiorstw gazowniczych. Na mocy ustawy gazowej z 1948 r . znacjonalizowano zarówno przedsiębiorstwa prywatne, około 2/3 całości, jak i miejskie przedsiębiorstwa gazownicze, około 1/3 . Dalsza restrukturyzacja miała miejsce na mocy ustawy o gazie z 1972 roku . Więcej informacji można znaleźć w British Gas plc .

Poza zakładami By Products Coke Ovens w przemyśle stalowym, gaz węglowy nie jest już wytwarzany w Wielkiej Brytanii. Został on zastąpiony najpierw gazem z ropy naftowej, a później gazem ziemnym z Morza Północnego .

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi

Źródła

  • Everard, Stirling (1949). Historia Zakładu Gazowniczego i Koksowniczego 1812–1949 . Londyn: Ernest Benn Limited. (Przedruk 1992, Londyn: A&C Black (Publishers) Limited dla London Gas Museum. ISBN  0-7136-3664-5 .)

Dalsza lektura

  • Barty-King, H. (1985). New Flame: Jak gaz zmienił życie handlowe, domowe i przemysłowe w Wielkiej Brytanii od 1783 do 1984 roku . Tavistock: Graphmitre. Numer ISBN 0-948051-00-0.
  • Peebles, Malcolm WH (1980). Ewolucja Przemysłu Gazowniczego . Londyn i Basingstoke: Macmillan. Numer ISBN 0-333-27971-9.
  • Fressoz, JB (2007). „Kontrowersje dotyczące oświetlenia gazowego, ryzyko technologiczne, ekspertyzy i regulacje w Paryżu i Londynie w latach 1815-1850”. Dziennik Historii Miejskiej . 33 (5): 729–755. doi : 10.1177/0096144207301418 .