索富通告訴您：液化石油氣的基本知識(shí)
液化石油氣是石油和天然氣開采和加工過程中的副產(chǎn)品,它主要由丙烷和丁烷組成。它在常溫常壓下呈氣態(tài),但適當(dāng)降低溫度或升高壓力就可以成為液態(tài)。這是因?yàn)橐夯蜌獾呐R界壓力較低,而臨界溫度較高的緣故。因此,“液化石油氣”是指容易液化,通常以液態(tài)運(yùn)輸和儲(chǔ)存的“石油氣”。
一、液化石油氣的一般特性
容易揮發(fā)； 易燃易爆； 毒性； 液化石油氣的重度 ；
熱值高； 蒸發(fā)潛熱高； 腐蝕性； 液化石油氣的壓力
1、容易揮發(fā)
為貯存、運(yùn)輸和分配的方便，將液化石油氣由氣態(tài)壓縮成液態(tài)，其體積僅為原來的1/250～1/300。但一旦它以液體流出，就迅速揮發(fā)成250～300倍的氣體擴(kuò)散，因此大量液化石油氣逸出時(shí)形成其蒸汽云就可能造成火球爆燃事故并產(chǎn)生嚴(yán)重后果 。
2、易燃易爆
液化石油氣和空氣混合，并達(dá)到爆炸極限比例的下限值，如丙烷氣與空氣混合容積達(dá)到2.1～9.5％時(shí)，一旦遇明火，即使是靜電或石頭與金屬摩擦、沖擊所產(chǎn)生的微小火花都可能引起燃燒和爆炸。因此，灌瓶和存放鋼瓶的倉(cāng)庫(kù)均應(yīng)保持良好的通風(fēng)。
3、毒性
液化石油氣不像一氧化碳那樣會(huì)使人的血液中毒，它基本無(wú)毒性。當(dāng)空氣中濃度小于1％時(shí)，只有輕微麻醉性。必須指出的是液化石油氣燃燒需要25～30倍的空氣，當(dāng)空氣不足，燃燒不完全時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳致使中毒。
4、液化石油氣的重度
液化石油氣液體重度小，大約是水的一半，但體積膨脹系數(shù)大，約水的10～16倍。液化石油氣必須嚴(yán)禁超裝。因此規(guī)定液化石油氣貯罐和鋼瓶的容積充裝系數(shù)為85％，這一充裝系數(shù)保證了即使在最高設(shè)計(jì)溫度下，液化石油氣貯罐或鋼瓶?jī)?nèi)仍有5～15％的氣相空間。如果不按規(guī)定充裝，甚至嚴(yán)重超裝，那么隨溫度上升，罐或瓶?jī)?nèi)就會(huì)全部充滿液體，溫度繼續(xù)上升，液體膨脹受阻，壓力急劇增加，從而導(dǎo)致罐或瓶體爆炸。
液化石油氣氣體重度大，約為空氣的1.5～2倍，在空氣中液化石油氣會(huì)迅速沿著地面流向低洼處存滯下來，一遇明火就會(huì)燃燒或爆炸。因此，液化石油氣的泄漏是十分危險(xiǎn)的。
5、熱值高
液化石油氣燃燒時(shí)，發(fā)熱量高，其低熱值為87.92～108.86兆焦/標(biāo)米3（21000～26000千卡/標(biāo)米3），相當(dāng)于一般煤焦制氣的六倍。
6、蒸發(fā)潛熱高
液化石油氣由液相變?yōu)闅庀鄷r(shí)，需要吸收很多熱量，如蒸發(fā)一公斤丙烷，需要422600焦耳的熱量。因此液化石油氣燃燒時(shí)，鋼瓶?jī)?nèi)液化石油氣必須通過瓶壁向周圍大氣吸收所需要的蒸發(fā)潛熱，以不斷蒸發(fā)補(bǔ)充燃燒所需的氣量。若所需的氣化量很大，而供蒸發(fā)的熱量補(bǔ)給不足，液體本身溫度就會(huì)下降，同時(shí)造成蒸汽壓下降，氣體流出量相應(yīng)減少，以至影響正常燃燒。此外，氣化速度太快，會(huì)導(dǎo)致容器內(nèi)外溫度急驟降低，應(yīng)注意防止人體皮膚與其直接接觸，以免造成凍傷。
7、腐蝕性
液化石油氣一般沒有腐蝕性能，但當(dāng)殘液中硫化物含量較高時(shí)，對(duì)鋼瓶有一定的腐蝕作用。液化石油氣會(huì)使橡膠和石油制品溶脹。因此輸氣軟管要用耐油膠管。
8、液化石油氣的壓力
液化石油氣的壓力是隨著環(huán)境溫度和組分而變化的。當(dāng)組分一定時(shí)，壓力只取決于溫度。因此在設(shè)計(jì)液化石油氣貯罐時(shí)，必須考慮溫度和組分，并以此確定設(shè)計(jì)壓力。在設(shè)計(jì)上則應(yīng)嚴(yán)格控制操作溫度不得超過設(shè)計(jì)溫度。因此在夏季需采取噴淋冷卻措施，防止曝曬超溫；在冬季由于氣溫低，罐內(nèi)液化石油氣的壓力隨之降低，但當(dāng)它難以氣化時(shí)，不準(zhǔn)用蒸汽加熱強(qiáng)制氣化，也不能用超過50℃的熱水加熱罐體。液化石油氣在貯罐內(nèi)當(dāng)在允許充裝范圍，組分一定時(shí)其壓力與罐內(nèi)液化石油氣的存量無(wú)關(guān)，即在使用過程中，溫度變化不大，壓力也幾乎不變。
二、液化石油氣的來源
液化石油氣主要來源于天然氣，油田伴生氣，石油煉廠氣和石油化工副產(chǎn)氣。
1.從天然氣和油田伴生氣中獲得
在一定條件下,從天然氣和油田伴生氣經(jīng)過適當(dāng)分離和處理,可獲得液化石油氣。
從天然氣中獲得的液化石油氣中不含丙烯和丁烯。
油田伴生氣中含有較多的丙烷和丁烷。
2.從石油煉廠氣中獲得
在石油煉廠的常減壓蒸餾、催化裂化、熱裂化、鉑重整和延遲焦化等加工過程中均可獲得石油煉廠氣。它經(jīng)過適當(dāng)分離和處理可以得到液化石油氣。
石油煉廠的液化石油氣產(chǎn)率取決于原油成分、性質(zhì)、工藝流程、加工方案及熱平衡方案等。一般為煉廠原油處理總量的4～5%
3.從石油化工廠獲得
石油化工廠以石油及中間產(chǎn)品為原料生產(chǎn)基本化工原料的同時(shí)，可副產(chǎn)液化石油氣。其主要來自乙烯裝置和合成橡膠裝置。
用丙烷裂解方法制取乙烯，同時(shí)副產(chǎn)丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。一座年產(chǎn)30萬(wàn)噸乙烯裝置經(jīng)分離后可副產(chǎn)1.5萬(wàn)噸液化石油氣供作城市燃料。
從液化石油氣中分離出丁烯用以生產(chǎn)順丁橡膠時(shí)，對(duì)液化石油氣分離后的其它C3、C4組分可作其他產(chǎn)品原料或供城市燃?xì)庥谩?/p>
三、民用液化石油氣的組分與質(zhì)量
1、液化石油氣的組分
液化石油氣并不完全是由純丙烷和純丁烷組成，此外還有丙烯、丁烯以及它們的同分異構(gòu)體。在有機(jī)化合物中普遍存在著同分異構(gòu)體，凡是分子式相同，而結(jié)構(gòu)不同，即分子中各原子間的排列方式不同，因此性質(zhì)也不同的化合物叫做同分異構(gòu)體。該現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。因此液化石油氣是含有三個(gè)或四個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，?xí)慣上稱為C3 C4，
2.液化石油氣的質(zhì)量
液化石油氣的質(zhì)量指標(biāo)
1、液化石油氣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)產(chǎn)氣標(biāo)準(zhǔn)）
2、沙特阿美公司產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（冷凍丙烷）
3、沙特阿美公司產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（冷凍丁烷）
1、液化石油氣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
（1）密度也可用GB/T 12576方法計(jì)算，但仲裁按SH/T 0221測(cè)定。
（2）蒸氣壓也可用GB/T 12576方法計(jì)算，但仲裁按GB/T 6602測(cè)定。
（3）按SY/T 7500方法所述，每次以0.1mL的增量將0.3mL溶劑殘留物混合物滴到濾紙上，2min后在日光下觀察，無(wú)持久不退的油環(huán)為通過。
（4）在測(cè)定密度的同時(shí)用目測(cè)法測(cè)定試樣是否存在游離水 ；
液化石油氣應(yīng)符合上表規(guī)定的要求。為確保安全使用液化石油氣，要求液化石油氣具有特殊臭味。必要時(shí)加入硫醇、硫醚等硫化物配制的加臭劑，加入量不得超過0.001%（m/m）。
2、沙特阿美公司產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 冷凍丙烷LPG(a)
a.冷凍丙烷L(zhǎng)PG中不要求加入加臭劑。
b.僅當(dāng)揮發(fā)硫試驗(yàn)的結(jié)果大于5×10-6時(shí)，才須做硫化氫試驗(yàn)。硫化氫試驗(yàn)結(jié)果合格時(shí)，報(bào)告上應(yīng)填寫“5×10-6”。
c.產(chǎn)品中應(yīng)不含游離水。
3、沙特阿美公司產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 冷凍丁烷L(zhǎng)PG(a)
a.冷凍丙烷L(zhǎng)PG中不要求加入加臭劑。
b.僅當(dāng)揮發(fā)硫試驗(yàn)的結(jié)果大于5×10-6時(shí)，才須做硫化氫試驗(yàn)。硫化氫試驗(yàn)結(jié)果合格時(shí)，報(bào)告上應(yīng)填寫“5×10-6”。
c.產(chǎn)品中應(yīng)不含游離水。
四、液化石油氣的沸點(diǎn)
冷凍丙烷、丁烷的溫度
1、冷凍丙烷
2、冷凍丁烷
五、液化石油氣飽和狀態(tài)的密度
液體的密度隨溫度的升高而減小。但壓力對(duì)液體的密度影響很小。因隨著壓力升高，液體的體積變化不大。故可以忽略壓力對(duì)液體密度的影響。
六、液體的比重
液體的比重是指液體單位體積重量與同體積的水的重量之比。
工程上一般將某液體20℃、0.1013兆帕?xí)r單位體積重量與純水在4 ℃時(shí)的相同體積之比，稱作該液體的比重，用符號(hào)d表示，它是無(wú)量綱的物理量。
因?yàn)榧兯?.1013兆帕、 4 ℃時(shí)的重度（密度）為1千克/升，因此液體的比重和重度（密度）在數(shù)值上是相等的。
液化石油氣液體的比重，在一定范圍內(nèi)是隨著溫度的上升而直線地減小。但壓力的影響一般可以忽略。
在常溫20℃左右液化石油氣液體比重大約是0.5~0.6，即為水的一半多一點(diǎn)。
由于液化石油氣液體比重很小，而體積膨脹系數(shù)卻很大，約是水的10~16倍，因此溫度的影響要特別注意。
當(dāng)液化石油氣溫度升高時(shí)，體積急劇增大，比重迅速減小，因此充裝時(shí)罐（瓶）內(nèi)必須留有足夠的膨脹空間。
七、液化石油氣的蒸汽壓
定義P12
氣、液兩相達(dá)到平衡時(shí)的蒸汽壓力。
組成成分的沸點(diǎn)越低，混合物的蒸汽壓越高。隨溫度的升高，蒸汽壓也越大。
蒸汽壓與該密閉容器的大小及液量無(wú)關(guān)，僅取決于液化石油氣的組分和溫度。
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