煤什么时候出煤气取决于多种因素，主要包括煤的种类、加热温度、设备条件以及是否添加催化剂等。一般来说，在隔绝空气的情况下，将煤加热到一定的温度（通常在500℃以上）就会开始产生煤气。煤气的主要成分包括氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体。

了解煤气化：基本概念

煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的过程，得到的混合气体称为煤气。 煤什么时候出煤气，以及煤气质量，都与气化工艺密切相关。气化过程主要通过煤与气化剂（如空气、氧气、水蒸气）在高温下反应来实现。

煤气化的原理

煤气化并非简单的燃烧，而是一个复杂的化学反应过程。 在高温下，煤中的碳与气化剂发生反应，生成一氧化碳、氢气等气体。例如，碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气：

C + H₂O → CO + H₂

煤气的主要成分

不同气化工艺产生的煤气成分有所差异，但通常包括：

• 一氧化碳（CO）
• 氢气（H₂）
• 甲烷（CH₄）
• 二氧化碳（CO₂）
• 氮气（N₂）（如果使用空气作为气化剂）

影响煤什么时候出煤气的关键因素

煤的种类

不同种类的煤在气化过程中表现出不同的特性。一般来说，挥发分含量较高的煤更容易气化，出气速度也更快。 常见的煤种类包括：

• 褐煤：挥发分含量高，容易气化，但热值较低。
• 烟煤：挥发分含量中等，是常用的气化原料。
• 无烟煤：挥发分含量低，气化难度较大，需要更高的温度和更长的反应时间。

加热温度

温度是影响煤什么时候出煤气的最关键因素之一。通常，温度越高，气化反应速率越快，煤气产率也越高。 但过高的温度可能导致设备损坏和焦炭结块。一般而言，气化温度通常在500°C至1500°C之间。对于不同类型的煤，最佳气化温度有所不同。例如：

• 低温干馏：一般指500~600℃
• 中温干馏：一般指600~900℃
• 高温干馏：一般指900~1100℃

气化剂的种类和用量

气化剂的选择和用量直接影响煤气化效率和煤气成分。 常用的气化剂包括空气、氧气、水蒸气和二氧化碳。

• 空气：成本低廉，但会引入大量的氮气，降低煤气热值。
• 氧气：可以提高气化反应速率和煤气热值，但成本较高。
• 水蒸气：参与气化反应，生成氢气和一氧化碳，可以提高煤气热值。
• 二氧化碳：在高温下与碳反应生成一氧化碳，可以用于特定的气化工艺。

设备条件

气化设备的类型和性能对气化过程也有重要影响。常见的气化炉类型包括固定床气化炉、流化床气化炉和气流床气化炉。 不同类型的气化炉具有不同的特点和适用范围：

• 固定床气化炉：结构简单，投资较少，但气化效率较低，适用于小型煤气站。
• 流化床气化炉：气化效率较高，煤种适应性强，但设备复杂，投资较高。
• 气流床气化炉：气化效率最高，但对煤种要求较高，适用于大型煤化工企业。

优化煤气化过程的方法

选择合适的煤种

根据气化工艺和设备条件，选择合适的煤种是提高气化效率的关键。 对于挥发分含量较低的煤，可以考虑采用添加催化剂或提高气化温度等措施。

优化气化工艺参数

通过优化气化温度、气化剂用量和压力等参数，可以提高煤气产率和煤气质量。 例如，可以通过增加水蒸气用量来提高煤气中氢气的含量。

添加催化剂

添加催化剂可以降低气化反应温度，提高反应速率和煤气产率。 常用的气化催化剂包括碱金属化合物、过渡金属化合物和金属氧化物。

改进气化设备

通过改进气化炉的结构和性能，可以提高气化效率和煤种适应性。 例如，可以采用新型的流化床气化炉或气流床气化炉。

煤气化的应用

煤气作为一种重要的能源和化工原料，具有广泛的应用前景。煤气的主要用途包括：

• 燃气：用于工业和民用燃料，例如发电、供暖和炊事。
• 化工原料：用于合成氨、甲醇、乙烯等化工产品。
• 冶金：用于钢铁冶炼过程中的还原剂和燃料。

安全注意事项

煤气是一种易燃易爆的气体，在使用过程中需要注意安全。煤气中毒主要是因为一氧化碳的存在，一氧化碳与人体血红蛋白结合，导致人体缺氧。因此，需要保持通风良好，并安装煤气泄漏报警器。 煤气使用者应该由具有专业知识的人员进行指导，确保安全操作。

资料来源： 煤炭工业网