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吳忠液化石油氣基本知識

作者:小編 瀏覽量:5072 時間:2024-03-06 00:00:00

信息摘要:

液化石油氣基本知識,液化石油氣是由多種烴類氣體組成的混合物,其主要成分是含有3個碳原子和4個碳原子的碳氫化合物,即:丙烷、正丁烷、異丁烷、丙烯、1-丁烯、順式-2-丁烯、反式-2-丁烯和異丁烯八種重碳氫化合物,行業習慣上稱碳三...

液化石油氣是由多種烴類氣體組成的混合物,其主要成分是含有3個碳原子和4個碳原子的碳氫化合物,即:丙烷、正丁烷、異丁烷、丙烯、1-丁烯、順式-2-丁烯、反式-2-丁烯和異丁烯八種重碳氫化合物,行業習慣上稱碳三和碳四。另外還不同程度的含有少量甲烷、乙烷、戊烷、乙烯或戊烯(俗稱碳一、碳二和碳五),以及微量的硫化物、水蒸氣等非烴化合物。碳原子少于3個的烴如甲烷、乙烷和乙烯常溫下很難液化,碳原子高于4個的戊烷、戊烯在常溫下呈液態,所以在正常情況下,這些都不是液化石油氣的組分。
一、烷烴
烷烴化合物是構成液化石油氣的主要化學成分,其化學分子式可用CnH2n+2(n≥1)表示。在烴的分子里,碳的化合價是四價,其余的價鍵都與氫原子相連接,直至4個價鍵完全飽和為止,故烷烴又稱飽和烴,其化學性質很不活潑。含有一個碳原子(n=1)的烷烴稱為甲烷,含有兩個碳原子的稱為乙烷,以此類推。當碳原子數在10個以上時,就用對應的數字來表示,例如,C3H8稱為丙烷,C12H26稱為十二烷。
從丁烷開始,每一種烷烴雖然化學分子式相同,但是由于分子結構不同,即分子內部原子的排列順序不同,因而具有不同的性質,這樣的化合物稱為同分異構體。例如,丁烷的同分異構體有正丁烷(碳原子的連接為直鏈)和異丁烷(碳原子的連接有支鏈)兩種。
二、烯烴
??? 烯烴的化學分子式為CnH2n(n≥2),烯烴的分子結構與烷烴相似,也是有直鏈或直鏈上帶有支鏈的,所不同的是在烯烴分子中含有碳碳雙鍵(C=C)。當分子中碳原子數目相同時,烯烴分子中的氫原子要比烷烴分子中的氫原子少。因此,碳原子的價鍵不能完全和氫相結合,在兩個碳原子之間接成雙鍵。由于烯烴分子中碳原子的價鍵沒有飽和,故烯烴又稱為不飽和烴,其化學性質相當活潑。烯烴分子中雙鍵的位置和碳鍵排列的結構不同,都會出現重異構現象,所以它的同分異構體要比同樣碳原子數目的烷烴多。烯烴的命名與烷烴相近,即含有兩個碳原子的烯烴稱為乙烯,含有3個、4個碳原子的烯烴分別叫做丙烯、丁烯。
三、液化石油氣的質量要求
液化石油氣的來源不同,其成分和含量也不相同,為了準確了解液化石油氣的成分和含量,通常采用色譜法對其進行定性與定量要分析。中華人民共和國《液化石油氣》(GB 11174—1997)規定的質量指標見表4-1。
4-1 液化石油氣的質量指標

?

項目
質量指標
試驗方法
密度(15℃)/(kg/m3)
報告
SH/T 0221
蒸氣壓(37.8℃)/kPa
不大于1380
GB/T 6602
C5及C5以上組分含量/%,(體積分數)
不大于3.0
SH/T 0230,色譜法
殘留物
?
?
蒸發殘留物/(mL/100mL)
不大于0.05
SY/T 7509
漬觀察
通過
?
銅片腐蝕/級
不大于1
SH/T 0232
總硫含量/(mg/m3)
不大于343
SH/T 0222
硫化氫含量/(mg/m3)
不大于20
乙酸鉛層析法
游離水
目測
?
??? 注:1. 密度也可用GB/T 12576方法計算,但仲裁按SH/T 0221測定。
??? 2. 蒸氣壓也可用GB/T 12576方法計算,但仲裁按SH/T 6602測定。
??? 3. 按SY/T 7509方法所述,每次以0.1mL的增量將0.3mL溶劑殘留物混合液滴到濾紙上,2min后在日光下觀察,無持久不退的油環為通過。
??? 4. 在測定密度的同時用目測法測定是否存在游離水。
硫化物(如硫化氫)是液化石油氣中的有害物質,它不但腐蝕設備和管道,導致液化石油氣泄漏,而且污染大氣,危害人體健康,因此,要盡量將液化石油氣中的硫化物除掉。但在民用液化石油氣中,為了便于察覺其泄漏,又常用微量的甲硫醇(CH3SH)等硫化物作加臭劑。
水分也是液化石油氣中的有害物質,除和硫化物共同對設備和管道起腐蝕作用外,在寒冷地區還容易結冰或生成水合物,造成管道和閥門堵塞,甚至破裂,因此,應盡量將其排除。
四、液化石油氣的物理特性
(一) 液化石油氣的狀態參數
液化石油氣所處的狀態,是通過壓力、溫度和體積等物理量來反映的,這些物理量之間彼此有一定的內在聯系,稱為狀態參數。
(二) 液化石油氣的物理特性
1. 比容、密度和相對密度
(1) 比容?指單位質量的某種物質所占有的體積,用符號V表示,其表達式為
???

?

式中U——某種物質的比體積,m3/kg;
V——該物質的體積,m3
M—一該物質的質量,kg。
(2) 密度?指單位體積的某種物質所具有的質量。由于液化石油氣的生產、儲存和使用中經常呈現氣態和液態兩種狀態,因此,液化石油氣的密度就有氣體的密度和液體的密度兩種之分。
① 液化石油氣氣體的密度?其單位是以kg/m3表示。它隨著溫度和壓力的不同而發生變化。因此,在表示液化石油氣氣體的密度時,必須規定溫度和壓力的條件。一些碳氫化合物在不同溫度及相應飽和蒸氣壓下的密度見表4-2。
從表4-2中可以看出,氣態液化石油氣的密度隨著溫度及相應飽和蒸氣壓的升高而增加。
在壓力不變的情況下,氣態物質的密度隨溫度的升高而減少,一些氣態碳氫化合物在101.3kPa下的密度見表4-3。
② 液化石油氣液體的密度?以單位體積的質量表示,即kg/m3。它的密度受溫度影響較大,溫度上升密度變小,同時體積膨脹。由于液體壓縮性很小,因此壓力對密度的影響也很小,可以忽略不計。由表4-4可以看出,液化石油氣液態的密度隨溫度升高而減少。
4-2 一些碳氫化合物在不同溫度及相應飽和蒸氣壓下的密度/(kg/m3)

?

溫度/℃
丙烷
正丁烷
異丁烷
溫度/℃
丙烷
正丁烷
異丁烷
-15
6.4
1.06
2.50
25
20.15
6.18
9.21
-10
7.57
1.85
3.04
30
22.80
7.19
11.50
-5
9.05
2.10
3.59
35
25.30
8.17
13.00
0
10.34
2.82
4.31
40
28.60
9.33
14.70
5
11.90
3.35
5.07
45
34.50
10.57
16.80
10
13.60
3.94
5.92
50
36.80
12.10
18.94
15
15.51
4.65
6.95
55
40.22
12.38
20.56
20
17.74
5.39
7.94
60
44.60
15.40
24.20
4-3 一些氣態碳氫化合物在101.3kPa下的密度/(kg/m3)

?

溫度/℃
甲烷
乙烷
乙烯
丙烷
丙烯
正丁烷
異丁烷
1-丁烯
0
0.7168
1.3562
1.2604
2.02
1.9149
2.5985
2.6726
2.503
15
0.677
1.269
1.184
1.861
1.766
2.452
2.442
2.369
4-4 液化石油氣液態的密度/(kg/m3)

?

溫度/℃
丙烷
正丁烷
異丁烷
丙烯
丁烯
-15
548
615
600
567
634
-10
542
611
594
561
629
-5
535
605
588
552
624
0
523
600
582
545
619
5
521
596
576
538
612
10
514
591
570
531
606
15
507
583
565
524
600
20
499
578
560
?
?
25
490
573
553
?
?
30
483
568
546
?
 
35
474
562
540
  
40
464
556
534
?
?
45
451
549
527
?
?
50
446
542
520
?
?
(3) 相對密度?由于在液化石油氣的生產、儲存和使用中,同時存在氣態和液態兩種狀態,所以應該了解它的液態相對密度和氣態相對密度。

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