燃气基础知识培训

2.5 液化石油气的物理特性
液化石油气气态的相对密度见表下表： 名称 分 子式 相对分子量 相对密度 丙烷 C3H8 44 1.517 丁烷 C4H10 58 2 丙稀 C3H6 42 1.448 丁稀 C4H8 56 1.931 戊稀 C5H13 72 2.483 从表中可以看出液化石油气气态比空气重1.5-2.5倍。这就告诉我 们：1.为什么厨房不应过于狭窄，通风换气要良好？ 2.液化石油气储存场所为什么不应留有井、坑、穴等，对设计的水沟、 水井、管沟必须密封。 3.储罐为什么要用水封井？ 4. 储罐为什么要建有1m高的防火墙？
1.2 燃气分类
按燃气的起源或其生产方式分类，大体上可分为天然 气和人工燃气两大类；而人工燃气中的液化石油气和 生物气，与人工煤气在生产和输配方式上有较大不同， 因此习惯上将燃气分为四类：天然气、人工煤气、液 化石油气和生物气。 目前，作为国内城市燃气的主要是：天然气、人工煤 气、液化石油气。 我们公司现在经营的就是液化石油气（LPG）
2.2 液化石油气的来源
三、由天然气中获取 天然气分为干气和湿气两种。湿气中的甲烷含量在90%以 下，乙烷、丙烷、丁烷等烷烃含量在10%以上，若将湿气 中的丙烷、丁烷等组分分离出来，就得到所需的液化石油 气。 据有关资料介绍，我国天然气产量由(1949年的0.1 亿立 方米，上升到2002年的316亿立方米，居世界第6 位，已 成为世界石油天然气消费大国，预计到2020 年，天然气 在一次能源消费中，所占比例将由目前的2.7%增长到 10%以上。
2.4.3 体积的基本概念



体积是指一定数量的物质占据空间位置的大小。由于气体总 是要充满所盛装的容器，所以气体的体积由盛装容器的容积 来决定。 常用的体积单位是M3（立方米）和L（升）。 1 M3 =1000L
2.5 液化石油气的物理特性
1 密度 密度是指单位体积的某种物质所具有的质量,其单位是 以KG/M3 表示。 。 由于液化石油气的生产、储存和使用中经常呈现气态 和液态两种状态，因此，液化石油气的密度就有气体 的密度和液体的密度两种之分。 (1)气体密度:单位是kg/m3，它随着温度和压力的不同 而发生变化。在压力不变的情况下，气态物质的密度 随温度的升高而减少。 (2)液体密度：单位是kg/ m3。它的密度受温度影响较 大，温度上升密度变小，同时体积膨胀，液化石油气 液态的密度随温度升高而减少。
1.1 燃气的含义
燃气是气体燃料的总称，是有多种气体所组成的混合 气体，它能燃烧而放出热量。 由于生产燃气所用的原料及生产工艺不同，各种燃气 的组成也不相同。 它主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、 丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、 硫化物、水蒸气、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。 供城市居民和工业企业使用。
2.5 液化石油气的物理特性

从表中可看出，在常温下（20℃左右），液化石油气 液态各组分的相对密度约为0.5-0.59之间，接近为水的 一半。当液化石油气中含有水分时，水分就沉积在容 器的底部，并随着液化石油气一起输送到用户，这样， 既增加了用户的经济负担，又会引起容器底部腐蚀， 缩短容器的使用期限。因此，液化石油气中的水分要 经常从储罐底部的排污阀放出。
2.3 液化石油气的利用
二、窑炉焙烧 我国的各种工业窑炉和加热炉历来以烧煤为主，这不 仅造成能源的浪费，排出的烟气也严重污染着环境。 适应改变这一现象，许多工业窑炉和加热炉改用液化 石油气作燃料，如用液化石油气来烧制瓷砖；用液化 石油气烘焙轧制薄板等，既减少了对空气的污染，又 大大提高了产品的烧制质量。

2.5 液化石油气的物理特性

Hale Waihona Puke Baidu

（4）液化石油气的液态相对密度：指在规定温度下液 体的密度与规定温度下水的密度的比值。它一般以 20℃或15℃时的密度与4℃或15℃时纯水密度的比值 来表示。液化石油气的液态相对密度，随着温度的上 升而变小，见下表： 温度/℃ 丙稀 丙烷 正丁烷 异丁烷 1-丁稀 -20 0.573 0.544 0.621 0.603 0.641 -10 0.559 0.541 0.611 0.592 0.63 0 0.545 0.528 0.601 0.581 0.619 10 0.53 0.514 0.59 0.569 0.607 20 0.513 0.5 0.578 0.557 0.595
分子表达式：C4H8
顺式2-丁烯分子结构图
相对分子量：56.108
分子表达式：C4H8
反式2-丁烯分子结构图
相对分子量：56.108
分子表达式：C4H8
异丁烯分子结构图
相对分子量：56.108
分子表达式：C4H8
2.2 液化石油气的来源
一、由炼油厂石油气中获取 炼油厂石油气是在石油炼制和加工过程中所产生的副 产气体，其数量取决于炼油厂的生产方式和加工深度， 一般约为原油质量的1~4%左右。 根据炼油厂的生产工艺，可分为蒸馏气、热裂化气、 催化裂化气、催化重整气和焦化气等5种。
。
2.1 液化石油气的定义


液化石油气是一种低碳数的烃类混合物，它在常温常 压下（20℃、100kPa）呈气体状态，只有在增高压力 或降低温度的条件下，才变成液体，故称为液化石油 气。所以存储液化石油气的方式有两种，一是高压， 压力储罐、钢瓶、槽车就是高压方式；一种是低温， 冷冻大船、低温罐就是属于这种方式。其英文缩写： LPG。 它由多种烃类气液组成的混合物，其主要成分是含有 三个碳原子或四个碳原子的碳氢化合物，即：丙烷、 正丁烷、异丁烷、丙烯、1 -丁烯、顺式-2- 丁烯、反 式-2- 丁烯和异丁烯八种重碳化合物，行业习惯上俗称 碳三和碳四。另外还有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙 烯和戊烯，俗称碳一、碳二、和碳五以及微量的硫化 物、水蒸气等非烃化合物。
2.3 液化石油气的利用
四、居民生活燃用 居民生活燃用的液化石油气主要有管道输送和瓶装供 给两种方式。 管道输送方式主要集中在大中城市进行，通过管道直 接输送到居民家中使用。 瓶装供给是通过一个密封钢瓶将液化石油气由储配站 分配到各家各户，作为家庭灶具的供气源。在民用液 化石油气中，以瓶装供给方式的范围最大，用户最多。
2.5 液化石油气的物理特性



（5）体积膨胀系数：绝大多数物质都具有热胀冷缩的 性质，液化石油气也不例外，受热会膨胀，温度越高， 膨胀越厉害，膨胀的程度是用体积膨胀系数来表示的。 所谓体积膨胀系数，就是指温度每升高1℃，液体增加 的体积与原来的体积的比值。 液化石油气受热会膨胀，温度越高，膨胀越厉害。液 化石油气液体的体积膨胀系数比水大十几倍，且随温 度的升高而增大，这就告诉我们：液化石油气在充装 作业中必须限制充装 ；LPG钢瓶不能用火烤、不能暴 晒、不能用开水浇泡。
2.5 液化石油气的物理特性


(3)气态相对密度： 由于在液化石油气的生产、储存和使用中，同时存在 气态和液态两种状态，所以应该了解它的液态相对密 度和气态的相对密度。 液化石油气的气态相对密度：是指在同一温度和同一 压力的条件下，同体积的液化石油气气体与空气的质 量比。求液化石油气气体各组分相对密度的简便方法， 是用各组分的相对分子质量与空气平均相对分子质量 之比求得。
丙烷分子结构图
相对分子量：44.097
分子表达式：C3H8
正丁烷分子结构图
相对分子量：58.124
分子表达式：n-C4H10
异丁烷分子结构图
相对分子量：58.124
分子表达式：i-C4H10
丙烯分子结构图
相对分子量：42.081
分子表达式：C3H6
1-丁烯分子结构图
相对分子量：56.108
2.3 液化石油气的利用
一、用于有色金属冶炼
有色金属冶炼中要求燃料热质稳定，无燃炉产物，无污 染，而液化石油气都具备了这些条件。液化石油气被 加热气化后，可以方便地引入冶炼炉燃烧。 山东金升有色金属集团公司已将液化石油气成功地用于 德国克虏伯熔炼炉的铜冶炼工艺，代替了原煤气燃烧 工艺，减少了硫、磷等杂质的危害，提高了铜材质量。
2.3 液化石油气的利用
三、作汽车燃料 据2000年我国城市环境状况公告显示，监测的338个城 市中，超过国家大气质量二级标准的城市占到63.5%(， 其中超过三级的有112个，我国大气污染已由工业废物、 煤烟气型向光化学烟雾型转变，大城市中汽车排放尾 气成为大气的主要污染源之一。 我国各大中城市相继建起了汽车加气站，用液化石油 气替代汽油作汽车燃料，这一燃料品种的改变，极大 地净化了城市空气质量，也是液化石油气利用的又一 大发展方向。
2.3 液化石油气的利用


随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工 基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。 在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙 烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合成塑料、合成橡胶、 合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。 用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭 渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。 此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘 烤和工业窑炉的焙烧等。
2.2 液化石油气的来源



此外，还可在燃料加氢和半焦化制取人造石油的工厂 中获取液化石油气。 从水煤气生产合成汽油的工厂中，也能回收液化石油 气。 液化石油气的质量与其来源和提取方法有关，一般从 油田伴生气中获取的液化石油气的质量优于从炼油厂 石油气中获取的液化石油气。为何进口气质量较好， 就是由于其主要为油田伴生气。


2.4.1 压力的基本概念
压力的单位我国现行的法定压力计量单位是国际单位 制导出的压力单位，即：帕斯卡（ Pa ），1 Pa =1N/ M2，由于帕斯卡的单位太小（如：一粒西瓜子平放时对 桌面的压力约为20Pa），在实际中常使用兆帕斯卡 （Mpa ）、千帕斯卡（ Kpa ）。其关系为：1 Mpa =103 Kpa =106Pa 其他常用的单位有：Psi、bar 、kg/cm2（公斤） ,其关 系为：1psi=6.895kPa=0.06895bar 1bar=0.1MPa=100KPa=1.0197 kg/cm2 （公斤） 由于单位相差都很小，所以在实际使用在，一般都按以 下计算： 1bar=1标准大气压=1 kg/cm2 （公斤） =100KPa=0.1MPa
2.4 液化石油气的状态参数

液化石油气所处的状态，是通过压力、温度和体积等 物理量来反映的，这些物理量之间彼此有一定的内在 联系，称为状态参数。
船舱、储罐的计量亦也是通过此三个参数得出的。

2.4.1 压力的基本概念

压力是一物体垂直均匀地作用于另一物体壁面面积上 力的量度。
测量压力有两种标准方法：一种是以压力等于零作为 测量起点，称为绝对压力，用符号“P绝”表示。 另一种是以当时当地的大气压力作为测量起点，也就 是压力表测量出来的数值，称为表压力，或称相对压 力，用符号“P表”表示。液化石油气储罐工艺所讲的 压力都是指表压力。 绝对压力与表压力之间的关系为：绝对压力=表压力+ 当时当地大气压力
2.4.2 温度的基本概念



温度是物质分子进行热运动的宏观表现，它是对物体冷热程 度的量度。 测量温度的标尺称为温标。温标的规定是选取某物质两个恒 定的温度为基准点，在此两点之间加以等分，来确定温度单 位尺度，称为度。 由于对两个基准点之间所作的等分不同，因此出现了不同的 温度单位。常用的有以下几种。 摄氏温标（℃），摄氏度温标又称百度温标，是瑞典人摄尔 休斯最先提出的。 华氏温标（0F），华氏温标是德国人华伦海特最早提出的； 开氏温标（K），开氏温度又称绝对温度，是英国人开尔文最 先提出的。
2.2 液化石油气的来源
用这5种方法提炼出来的气体中会含有C1~C5组分， 再利用分离吸收装置将其中的C3、C4组分分离提炼出来， 就获得液化石油气。 目前，从炼油厂催化裂化气中回收液化石油气是国内 民用液化石油气的主要来源。
2.2 液化石油气的来源
二、由油田伴生气中获取 在石油开采过程中，石油和油田伴生气同时喷出，利 用装设在油井上面的油气分离装置，将石油与油田伴 生气分离。油田伴生气中含有5%左右的丙烷、丁烷组 分，再利用吸收法把它们提取出来，可得到丙烷纯度 很高而含硫量很低的高质量液化石油气。 欧、美等国家供应的液化石油气，多数属于这种。