浅析混空轻烃燃气工艺及发展前景

浅析混空轻烃燃气工艺及发展前景
摘要：轻烃作为新型绿色能源在我国九十年代就已有相关专家进行研发，经
多年研究表明，它是一种安全、环保、清洁能源，它原料来源广泛，是石油、天
然气开采及加工过程中的副产品，可实现能源再利用，具有非常广泛的推广和应
用价值。

将轻烃燃气作为替代燃料可解决我国石油资源短缺，缓解石油供需矛盾，加快我国能源结构调整，促进能源结构优化，加强资源综合利用，是经济社会可
持续发展的有效措施。

随着我国经济建设的迅速发展，对洁净能源需求将日益加大，这也为轻烃燃气的应用提供了广阔的市场，其间蕴藏着巨大的商机，是二十
一世纪最具投资价值的新能源项目。

关键词：轻烃燃气；绿色能源；露点；经济性
前言
“混空轻烃燃气”名称源于2010年7月29日国家住房城乡建设部第711号
公告颁布的CJ/T341-2010《混空轻烃燃气》标准。

该标准的颁布实施，使我国城
镇燃气由原来的天燃气与液化石油气两种增加到三种，从而使近十几年来一直在
打政策擦边球的“轻烃燃气”(本公告颁布前的名称)得到了正名并取得了进入城
镇燃气市场的准入证。

1混空轻烃燃气概述
1.1混空轻烃燃气定义
自然界中由碳和氢两种元素组成的物质，我们称之为烃类。

轻烃是含有 5
个碳或 6 个碳的烃类，密度为0.66×10³kg/m³，常温常压下呈液态。

混空轻烃
燃气是轻烃原料经过工艺装置气化、与空气按一定比例充分混合配制成的可燃气体。

1.2 混空轻烃燃气质量要求
混空轻烃燃气质量
应符合GB50494和
下表要求
2混空轻烃燃气鼓泡制气工艺原理
2.1混空轻烃燃气工艺原理
2.1.1液态轻烃通过制气设备，并按工艺要求产生混空可燃气，再经输配管网送至终端。

2.1.2制气设备包含六大基本系统，包括:主机系统、供油系统、补热系统、控制系统、空气系统、密闭接卸原料系统。

2.1.3三大安全系统包括:通风系统、防雷防静电系统、外供轻烃燃气热值监测系统。

2.2鼓泡制气物理原理
2.2.1在智能型自动化控制的情况下，不添加任何化学助剂，采取物理鼓气手段，通过制气设备，增大气液接触面，进行气化。

2.2.2采取二次混空方式调节热值，可根据生产需要，在4600-9500Kc/m³之间进行调节产出的轻烃燃气热值。

2.3工艺安全性能设施
2.3.1混空轻烃燃气制气压力小于 0.1Mpa，输配压力小于 30-80Kpa。

2.3.2 一般采用埋地罐，设置防渗罐池。

埋设深度位于冻土层以下。

装卸车采用密闭方式，装卸软管设置拉断阀。

2.3.3混空轻烃燃气外送轻烃气的浓度按燃气规范要求可自动控制在爆炸上限的 2 倍以上（13.5%），通过低压管网安全输配到用户终端。

2.3.4 储气罐、储油罐设置有压力检测仪表及液位计，液位设置液位上、下限报警，并与控制阀连锁。

制气罐液位低时，连锁储油罐的气动隔膜泵启动，自动补油。

制气罐液位高时，连锁储油罐启动隔膜泵停止运行。

2.3.6储气罐、储油罐配置有加热器，冬季环境温度低的情况下，给油品加热，油品加热温度不高于45℃。

满足工业用气量大和环境温度低时，也能保证正常供气，安全运行。

2.3.7储气罐、储油罐有防雷、防静电和消除个人静电等设施，保证运行安全。

2.4.8该工艺与“加热”制气工艺相比，降低了轻烃燃气的露点温度，安全性能得到提高。

2.5混空轻烃燃气在不同热值条件下的产气率
液态轻烃的热值为11000kcal/kg，则燃气热值在5000 kcal/m³、5500 kcal/m³、6000 kcal/m³时的产气率为：
11000kcal/kg÷5000kcal/m³=2.2m³/kg；
11000kcal/kg÷5500kcal/m³=2.0m³/kg；
11000kcal/kg÷6000kcal/m³=1.83m³/kg；
2.6轻烃燃气与其他能源的对比
2.6.1轻烃与其他几种气源热值对比
2.6.2轻烃与其他几种气源的安全性能对比
管道(瓶装)液化气（ Liquefied Petroleum Gas,简称LPG ）：主要成分是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。

储存容器、气化器以及连接管道部分操作压力较高，在0.1-1.0MPa左右，属三类压力容器。

常温常压下为气态，加压后进行储存、运输。

压缩天然气( Compressed Natural Gas,简称CNG )：主要成分是甲烷。

供气系统橇装站内储存钢瓶压力高达20MPa，危险性大。

液化天然气( Liquefied Natural Gas,简称LNG )：主要成分是甲烷。

储蓄站罐体及天然气槽车压力达0.5MPa,危险性也很大。

有些地区禁止在居民小区及学校等重要公共场所建立LNG供应站。

轻烃燃气（ Light hydrocarbon gas ）：供气站内操作压力低，一般不高于0.025MPa，所有储罐、容器、气化器均为常压容器。

轻烃常温下为液态，储存运输非常方便。

由此可见，轻烃燃气不仅在储运、输配系统压力远远小于液化气和天然气，其爆炸危险度也小于上述两种燃气，使用起来更安全可靠。

3国家发布的标准、规范及有关政策
2002年12月30日，原农业部出台了《民用轻烃混合燃气工程技术规范》（NY/T652-2002）；
国家发改委、科技部、环保总局公布的2005年第65号《公告》，将“商用轻烃燃气制气技术”列入《国家鼓励发展的资源节约综合利用目录》；
2010年7月29日，发布了《混空轻烃燃气》城镇建设行业标准（CJ341-2010）；
2013年11月27日，制定了《稳定轻烃》国家标准（GB9053-2013）。

《河北省农村清洁能源开发利用省级补助资金管理办法》提出“燃煤替代项目中煤改气（包括煤改天然气、轻烃气、沼气、混合气）都属于农村清洁能源开发利用工程，并适应于省财政厅及国家专项资金补助范畴”；
河北省财政厅、住房和城市建设厅出台的《关于将生物天然气取暖农户纳入气代煤补贴范围的通知》（冀财建【2017】275号），提出“通过生物质气、沼气、轻烃燃气等多种模式实现清洁能源替代散煤的，纳入全省气代煤任务计划，参照省级气代煤补助标准给予补助”。

4轻烃燃气发展前景分析
轻烃燃气与天然气一样，都是清洁燃料。

除了热值高、燃烧排放清洁外，与天然气和液化石油气相比，其运输、贮存、分销更为方便安全，不仅可作为居民饮食、洗浴、采暖等各种生活用燃气设施的气源，也是机关、学校、饭店等公用事业，玻璃、陶瓷、建材、食品等工业企业和烹饪、采暖、制冷和生产加热设施的理想气源。

河北省政府及省农业厅新能源办对推广利用轻烃燃气高度重视，列入《河北省能源十三五规划》，拨付专项资金350万元，在武安市矿山镇李石门村建设轻烃燃气省级示范工程，并相继在武安西淑村、东万年村等地建站推广使用，运行效果良好，深受广大群众好评。

新兴铸管股份有限公司，胸怀“绿色能源、利国利民”之志，顺势而为，决定率先在新兴特管邯郸工业区建站进行工业实验，准备在各工业区推广使用，体现了新兴铸管央企的使命责任，彰显了社会担当。

国务院提出“贯彻开发与节约并重的方针，改善能源结构与布局，依靠科学技术进步，因地制宜地开拓可替代气源、以提高城市现代化，发展经济、减少环境污染、提高城市品位，这将是各级政府主管部门今后的首要任务。

随着我国经济建设的迅速发展以及小城镇、新农村建设步伐的加快，对洁净能源需求将日益加大，这也为轻烃燃气的应用提供了广阔的市场，其间蕴藏着巨大的商机，是二十一世纪最具潜在价值的新能源项目。

4.1轻烃燃气具有较大市场潜力
据不完全统计，国内目前轻烃年产量700万吨--1000万吨，到2020年可能
约为1400万吨，再将其气化成达到2000万吨。

如果把2000万吨轻烃制成精C
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燃气，相当于200亿立方米的天然气。

如按每户每年200公斤计算，即可解决7000万户居民的生活用气。

轻烃燃气在天然气管网覆盖不到的地方具有较大市场潜力。

轻烃燃气站具有
建设地点不限，可根据用户需求可大可小、灵活多样，不依托国家大管网，清洁
环保等特点。

对没有天然气的城镇、新农村及天然气管网覆盖不到的城市角落和
城乡结合部明显具有较大市场潜力。

轻烃燃气替代液化气、柴油、重油、耗电等工业领域优势较大。

据权威部门
检测认定，轻烃燃气可根据不同终端用户的热值要求调整燃气热值范围，热能利
用效率在95%以上，高于柴油20%。

轻烃燃气替代等量柴油不仅具有明显的经济
效益，同时由于轻烃燃料基本上没有柴油在直接燃烧时的二次污染问题，在环保
方面的积极作用更是显而易见。

4.2轻烃燃气推广应用存在的主要问题
4.2.1国家政策支持及规划指导不够。

尽管有关部门制定了相关标准，但没
有制定明确的促进轻烃燃气产业化发展的鼓励改策，缺乏国家政策及规划的指导。

4.2.2轻烃资源供给保证有待提高。

由于轻烃的回收和使用没有纳入油品生
产企业主营范围，目前轻烃燃气系统开发企业只能从非主渠道获得稳定轻烃原料，导致原料供给不稳定，制约了轻烃燃气产业规模化发展和服务水平的提高。

4.2.3配套设施急待改善。

轻烃燃气系统与天然气燃气系统相比，不需要配
套建设长输送管线和大型市政管网，但也需要建设稳定轻烃原料的分布式物流和
储区等配套设施，目前这样的设施非常不够，不利于轻烃原料的进口。

结论
实践证明混空轻烃燃气鼓泡制气工艺技术及装备系统具有明显的特点和优势，一是运行安全可行，二是经济效益明显；三是符合国家环保政策，减少污染排放。

加快推广应用轻烃燃气意义重大，一是有利于提高资源综合利用水平；二是
有利于环境保护；三是有利于推进节能减排工作；四是有利于广泛利用国际油气
资源；五有利于解决城乡分散地区能源供给问题。

参考文献
[1]李全德;李智军.浅谈轻烃混空燃气鼓泡制气工艺的物理原理及应用[J];
农业工程学报;2006年S1期。

[2]魏嘉.轻烃混合燃气燃烧的机理及特性研究；《西安石油大学》2019年。