Газы сухой перегонки твердого топлива можно подразделить на две груп­пы: на газы с низким содержанием балласта и газы с высоким содержанием балласта.

Газы с малым содержанием балласта получают путем сухой перегонки уг­лей и сланцев в печах с внешним обогревом. Их можно получить также при нагреве перерабатываемого топлива твердым теплоносителем, например зо­лой или песком, при температуре около 900°.

К числу газов с малым содержанием балласта принадлежат газы, произ­водимые путем полукоксования, т. е. нагрева угля или сланцев до 500— 550°, и газы, получепные в процессе коксования, т. е. нагрева каменных углей до температуры порядка 1000°.

При сухой перегонке топлива с высоким содержанием кислорода в горю­чей массе (древесина и торф) в первый период сухой перегонки выделяется большое количество С02, сильно балластирующей газ. Путем промывки газа водой под давлением можно освободить его от значительной части С02. При сухой перегонке твердого топлива путем прямого контакта с дымовыми газами получают газ, сильно разбавленный азотом.

Газы полукоксования. При полукоксовании твердого топлива получают три товарных продукта — полукокс, первичную смолу и газ.

В зависимости от вида топлива, подвергаемого термической обработке, получают древесцый, торфяной, буроугольный и каменноугольный иолу- коксовый газы.

Полукоксовые газы (см. табл. 95) не занимают существенного места в га­зовом балансе. В послевоенные годы разработаны методы комплексного эноргохимического использования твердого топлива на электростанциях с получением полукоксового газа [199].

Высококалорийный газ с теплотой сгорания ~ 11 ООО ккал/нм3 можно получить по методу, разработанному в Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского,— путем полукоксования мелкозернистого сланца с применением нагретой до 800—900° золы или другого твердого теплоноси­теля. При температуре в реакторе 500° из 1 m сухого сланца получают ~40 нм3 газа, 10 кг газового бензина, 190 кг сырого сланцевого масла (топ­лива для станционных котлов).

Газ характеризуется примерно следующим составом: 14% СН4; 11% С2Нв; 8% (С3Н8 + С4Н10 +С5Н12); 16% С2Н4; 15% (С3Нв + С4Н8 +С5Н10); 16%Нг; 10% СО; 4% С02; 6% N,.

После выделения непредельных углеводородов для использования в химической технологии получают остаточный газ с теплотой сгорания

— 6500 ккал/нм3.

При энергохимической переработке бурого угля с твердым теплоносителем можно получить: полукоксовый газ (теплота сгорания около 3500 ккал/ нм3), смолу (9000 ккал/кг), полукокс (6500 ккал/кг).

Осуществление энергохимических методов переработки твердого топлива может позволить увеличить ресурсы газа и смолы в стране [198]. Стоимость сооружения комплексной энергохимической установки меньше суммарной стоимости электростанции и полукоксовой установки, сооружаемых от­дельно, однако, естественно, больше стоимости сооружения одной лишь электростанции, в особенности предназначенной для работы на природном газе или мазуте.

Коксовый газ. Большой удельный вес в газовом балансе страны имеют коксовые газы, получаемые в виде побочного продукта при производстве кокса, осуществляемом при температуре порядка 950—1000° [200].

При повышении темпер туры процесса сухой перегонки углей увели­чивается выход газа и возрастает содержание в нем водорода; содержание в газе метана и других углеводородов уменьшается, снижается теплота сго­рания газа.

Помимо температуры, на состав и теплоту сгорания газа большое влия­ние оказывает продолжительность процесса коксования. Газ, отбираемый в начале процесса, характеризуется большим содержанием углеводородов и более высокой теплотой сгорания, чем газ, получаемый в конце процесса и отличающийся более высоким содержанием водорода и пониженной тепло­той сгорания.

На теплоту сгорания оказывает влияние также состав непредельных углеводородов, поглощаемых совместно бромной водой в процессе газового анализа на аппаратах ВТИ и в других химических газоанализаторах.

В коксовом газе (см. табл. 95) содержится также несколько процентов азота, проникающего в газ из дымовых газов вследствие неплотности сте­нок камер. Поэтому теплота сгорания коксового газа соответственно сни­жается.

Суммарные изменения в составе газа обусловливают колебания теплоты сгорания коксовых газов до 25%. Жаропроизводительность газа меняется при этом лишь до 1,5%, что дает возможность поддерживать определенный температурный режим в топливоиспользующих установках и определять рас­полагаемое тепло продуктов сгорания и потери тепла с уходящими газами и вследствие неполноты сгорания по формулам (Х.16) и (Х.24).

Коксовый газ является весьма ценным видом топлива. Высокая жаро­производительность обеспечивает возможность его использования в марте­новских, доменных и других высокотемпературных печах. Высокое содер­жание в коксовом газе молекулярного водорода (50—60%) делает его осо­бенно ценным для использования в доменных печах в качестве восстанови­теля и как сырье для получения водорода.

После выделения из коксового газа водорода методом глубокого охлаж­дения получают остаточный газ с содержанием СН4 порядка 50% и низшей теплотой сгорания — 6000 ккал/нм3.

Недостатком коксового газа является его токсичность, вызванная со­держанием в нем 6—10% СО, а также H2S (при квалифицированном исполь­зовании газа требуется сероочистка).

При коксовании порядка 100 млн. т. каменного угля в год и выходе кок­сового газа около 300 ж3 на 1 т угля ресурсы коксового газа состав­ляют — 30 млрд. м3 в год. Это количество коксового газа эквивалентно

— 15 млрд. мй природного газа.

В начальный период развития газовой промышленности для освещения городов и бытовых целей вырабатывали светильный газ, близкий по составу к коксовому. Светильный газ, в отличие от коксового, получают из углей с ббльшим выходом летучих и при более высокой температуре, обеспечиваю­щей увеличение выхода газа. Однако при этом получается кокс пониженной прочности.

В настоящее время светильный газ потерял свое значение. Сравнительно ограниченное количество светильного газа производят за рубежом на ста­рых газовых заводах.