液化石油氣知識(shí)

關(guān)于液化石油氣知識(shí)第1頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)●液化石油氣的成分液化石油氣是由碳和氫兩種元素構(gòu)成的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，化學(xué)上把由碳和氫形成的有機(jī)化合物通稱(chēng)為烴。

液化石油氣主要成分是含有三個(gè)碳原子和四個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔铮袠I(yè)習(xí)慣上也稱(chēng)碳三和碳四。

第2頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

碳原子少于三個(gè)的甲烷、乙烷和乙烯需要比較高的壓力才能液化，碳原子高于四個(gè)的較大分于烴類(lèi)在常溫下呈液態(tài)，所以在正常情況下，這些都不是液化石油氣的組分。第3頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)三個(gè)碳原子和八個(gè)氫原子結(jié)合到一起的飽和烴叫丙烷，分子式為Ｃ3H8。三個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子結(jié)合到一起的不飽和烴叫丙烯，分子式為Ｃ3H6。他們的分子式如下:HHCCCHHHHHHCHHHHHHHCCCHHHHCHHH第4頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

碳四烴類(lèi)主要是丁烷和丁烯兩種,分子式分別為C4H10和C4H8,分子式分別如下。HCCCCHHHHHHHHH正丁烷HCCCHHHHCHHHHH異丁烷

正丁烷和異丁烷的分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，這種特性在化學(xué)上稱(chēng)為同分異構(gòu)體。第5頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)丁烯共有四種同分異構(gòu)體，分子式如下。HCCCHHHCHHHH異丁烯HCCCCHHHHHHH順丁烯-2第6頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)HCCCCHHHHHHH丁烯-1HCCCCHHHHHHH反丁烯-2第7頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)綜上所述，液化石油氣是由丙烯、丙烷、正丁烷、異丁烷、異丁烯、丁烯一1、順丁烯一2，反丁烯一2等八種物質(zhì)組成。

由于液化石油氣的來(lái)源不同，各種烷烴和烯烴的成分含量也不同。除上述主要成分外，液化石油氣中還含有少量的碳五成分戊烷（鋼瓶中瓶底殘液主成分）、硫化物和水等雜質(zhì)。

第8頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

需要強(qiáng)調(diào)的是，液化石油氣無(wú)毒，但在空氣中濃度較高時(shí)，對(duì)人的中樞神經(jīng)有麻醉作用；另外，如果燃燒不完全，也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳等有毒氣體。

由于硫化物的存在，使液化石油氣帶有一種類(lèi)似滴滴涕的刺鼻的臭味，它對(duì)人體有一定的毒害作用，但人們可以憑借這種氣味用以判斷氣瓶是否漏氣。第9頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

液化石油氣可以從石油煉制中提取，也可以從油田伴生氣或天然氣中獲得，一些石油化工廠(chǎng)還副產(chǎn)液化石油氣。所以液化石油氣主要從以下四個(gè)渠道獲得.●液化石油氣的來(lái)源第10頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)一、從煉油廠(chǎng)獲得液化石油氣煉油廠(chǎng)的主要原料為石油。石油一般不直接利用，須在煉油廠(chǎng)經(jīng)過(guò)加工，以制得汽油、煤油、柴油以及潤(rùn)滑油等諸多產(chǎn)品。在煉制原料油的過(guò)程中，同時(shí)產(chǎn)生各種氣體，氣體中的主要組分是碳三和碳四餾分，經(jīng)過(guò)加壓液化，即可制得有廣泛用途的液化石油氣。因原油成分和性質(zhì)不同，加工工藝和設(shè)備類(lèi)型亦不同。因此液化石油氣的組成和產(chǎn)量也各不相同。其產(chǎn)量的多少取決于煉油廠(chǎng)的加工工藝和加工深度。第11頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)二、石油化工廠(chǎng)副產(chǎn)的液化石油氣石油化工廠(chǎng)主要是用煉油廠(chǎng)的產(chǎn)品或石油作原料，生產(chǎn)合成纖維，合成塑料、合成橡膠等三大合成材料的基本原料，與此同時(shí)，也副產(chǎn)一部分液化石油氣。例如，用輕汽油或輕柴油作原料，經(jīng)高溫裂解生產(chǎn)乙烯的石油化工廠(chǎng)，主要產(chǎn)品是乙烯和丙烯，同時(shí)也副產(chǎn)碳三、碳四餾分的液化石油氣。第12頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)三、油田伴生氣油田伴生氣是開(kāi)采石油過(guò)程中副產(chǎn)的伴生氣，它本來(lái)就是存在于儲(chǔ)油層地質(zhì)構(gòu)造中的可燃?xì)狻＿@種氣體中還有60～90％的甲烷和乙烷，10～40％的丙烷、丁烷、戊烷和高碳烷烴。從油井中噴出的油氣混合物，經(jīng)油氣分離器后，油氣分流，再將氣體分離，經(jīng)過(guò)吸收等適當(dāng)?shù)奶幚?，可得到丙烷純度很高、含硫量很低的高質(zhì)量液化石油氣。歐美、日本等國(guó)家供應(yīng)的液化石油氣，多數(shù)屬于這種氣。第13頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)四、凝析氣田氣凝析氣田氣是含有容易液化的丙烷和丁烷成分的天然氣。這種氣體通常含有甲烷85～97％，碳三到碳五約含2～6％。可采用壓縮法、吸收法、吸附法或低溫分離法，將其中的丙烷和丁烷分離出來(lái)，制取液化石油氣。第14頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)●液化石油氣的性質(zhì)一、密度和比重二、體積膨脹系數(shù)三、飽和蒸氣壓四、氣化潛熱五、沸點(diǎn)第15頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)一、密度和比重液化石油氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用，經(jīng)常有液態(tài)和氣態(tài)的相互變化。所以，密度和比重包括氣態(tài)和液態(tài)兩個(gè)方面。第16頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)1．液化石油氣氣態(tài)的密度和比重

氣態(tài)液化石油氣的密度，是指單位體積內(nèi)液化石油氣氣體的質(zhì)量。

由下面的一個(gè)簡(jiǎn)易表格我們可以看出氣態(tài)液化石油氣在氣態(tài)狀況下密度的變換規(guī)律。第17頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)溫度℃丙烷正丁烷異丁烷液態(tài)㎏/L氣態(tài)㎏/m3液態(tài)㎏/L氣態(tài)㎏/m3液態(tài)㎏/L氣態(tài)㎏/m3-100.5427.570.6111.8470.5943.04-50.5359.050.6052.1000.5883.5900.52310.340.6002.8200.5824.3150.52111.900.5963.3500.5765.07100.51413.600.5913.9400.5705.92

從表中可以看出，氣態(tài)液化石油氣的密度隨溫度的升高而增加。在壓力不變的情況下，氣態(tài)的密度隨溫度升高而減少。第18頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

液化石油氣氣態(tài)的比重，是指在同一溫度壓力條件下，液化石油氣的氣態(tài)與同體積空氣的重量比，它是沒(méi)有單位的數(shù)值。從下表可以看出，液化石油氣氣態(tài)比空氣重1.5～2倍。名稱(chēng)分子式分子量比重丙烷C3H844.0971.5537正丁烷n-C4H1058.1242.0859異丁烷i-C4H1058.1242.0859正戊烷n-C5H1272.1512.4909乙烯C2H428.0540.9757丙烯C3H642.0811.4802丁烯C4H856.1082.0055第19頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

由于氣態(tài)液化石油氣比空氣重，因此，一旦液化石油氣從容器或管道中泄漏出來(lái)，不象比重值小的可燃?xì)怏w那樣容易揮發(fā)和擴(kuò)散，而是象水一樣往低處流動(dòng)和滯存，很容易達(dá)到爆炸濃度，如遇著明火就會(huì)發(fā)生爆炸或燃燒。第20頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)2．液化石油氣液態(tài)的密度和比重

液化石油氣液態(tài)的密度是指單位體積內(nèi)液體的質(zhì)量。由前面的表可以看出，液化石油氣液態(tài)的密度，隨其溫度的升高而減少。第21頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

液化石油氣液態(tài)的比重，是指液體在同一條件下與同體積水的密度之比。不注明條件的時(shí)候，指15℃的液態(tài)液化氣和4℃水的密度比。溫度（℃）丙烯丙烷正丁烷異丁烷丁烯-1-200.5730.5440.6210.6030.641-100.5590.5410.6110.5920.63000.5450.5280.6010.5810.619100.5300.5140.5900.5690.607200.5130.5000.5780.5570.595第22頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)液態(tài)液化石油氣的比重，隨著溫度的上升而變小，如上表所示。由表可知，液態(tài)丙烷在常溫（20℃左右）的比重值為0.500，液態(tài)丁烷為0.56～0.58，所以液化石油氣液態(tài)比重大體可以認(rèn)為在0.51左右，即為水比重的一半。第23頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

以上表中所列出的數(shù)值皆為純化合物的密度和比重，實(shí)際使用的液化石油氣都是混合物，那么混合物的氣態(tài)和液態(tài)比重又如何求取呢？第24頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

混合物氣態(tài)的比重，為各組分在混合氣體的壓力和溫度下的比重值與各組分在混合物中所占的百分?jǐn)?shù)的乘積之和：式中d氣—液化石油氣混合物氣態(tài)的比重；

di—液化石油氣i組分的氣態(tài)比重；

Vi—液化石油氣混和物i組分的體積百分?jǐn)?shù)。第25頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)液化石油氣混合物液態(tài)比重可按下式計(jì)算。式中d氣—液化石油氣液態(tài)混和物比重；

gi—液化石油氣混合物i組分的重量百分比；

di—液化石油氣混合物i組分的比重第26頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)二、體積膨脹系數(shù)絕大多數(shù)物體都具有熱脹冷縮的性質(zhì)，液化石油氣也不例外，受熱膨脹，溫度越高，膨脹得越厲害。膨脹的程度是用體積膨脹系數(shù)表示的，所謂體積膨脹系數(shù)，就是指溫度每升高10℃，液體增加的體積與原來(lái)的體積的比值。下表列出了原液化石油氣液態(tài)各組分和水的體積膨脹系數(shù)。第27頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)液體名稱(chēng)15℃時(shí)的體積膨脹系數(shù)膨脹系數(shù)平均值15℃下相對(duì)于水的膨脹系數(shù)比值一20～十10℃十10～＋40℃水0.00019————1.0丙烷0.003060.002900.0037216.1丁烷0.002120.002900.00220I1.1丙烯0.002940.002800.0036815.5丁烯0.002030.001.940.0021010.6

由表可知，液化石油氣的體積膨脹系數(shù)比水大得多，約相當(dāng)水的10～16倍，且隨溫度升高而增大。由于各組分的體積膨脹系數(shù)不同，受熱膨脹后，各組分所占容器容積的百分?jǐn)?shù)也就發(fā)生變化。通常丙烷、丁烷的變化最為顯著。

其數(shù)值如下表所示。第28頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)名稱(chēng)-15℃0℃15℃30℃45℃60℃丙烷92.796.2100104.9111.1119.3正丁烷95.097.5100103.0106.4110.0異丁烷94.597.6100103.3107.2111.4

由上表可知，溫度每升高10℃，液體體積膨脹3～4％。因此，液化石油氣的充裝作業(yè)，必須限制裝載量，不能全充滿(mǎn)液態(tài)液化氣，否則液化石油氣會(huì)受熱而脹裂容器，這是因?yàn)槿羧萜鲀?nèi)超裝了液化石油氣，則被違章縮小了的氣態(tài)空間會(huì)被受熱膨脹后的液態(tài)液化氣完全充滿(mǎn)，繼續(xù)升高的液體膨脹力直接作用于容器壁，使容器破裂。

第29頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)據(jù)計(jì)算，滿(mǎn)液情況下，溫度每升高1℃，壓力就會(huì)上升2～3MPa(20～30大氣壓），不難推知，充滿(mǎn)液態(tài)液化氣后的容器，只要溫度上升很小的范圍，內(nèi)壓就會(huì)超過(guò)普通容器的實(shí)際脹裂限度。當(dāng)充裝適量，容器內(nèi)留有足夠的空間時(shí)，器內(nèi)壓力上升緩慢，只遵從氣體定律（真實(shí)氣體定律），而且氣態(tài)液化氣還能受壓液化，脹破容器的可能性就大為降低了。所以，嚴(yán)禁超裝是液化氣安全操作必須嚴(yán)格堅(jiān)持的規(guī)程條文之一。第30頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)液化石油氣貯罐的設(shè)計(jì)充裝重量（液態(tài)）應(yīng)不大于下式計(jì)算值。W=￠V式中W—貯存量，kg;V—貯罐的設(shè)計(jì)容積L

￠—重量充裝系數(shù)㎏/L一些碳?xì)浠衔锏闹亓砍溲b系數(shù)見(jiàn)下表。第31頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)液化石油氣種類(lèi)重量充裝系數(shù)（㎏/L）丙

烯0.464丙

烷0.4220丁

烯0.511丁

烷0.500丁

二

烯0.540液化石油氣組分未知時(shí)按0.425計(jì)第32頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)三、飽和蒸氣壓

液化石油氣混合物的飽和蒸氣壓：是指在一定溫度下，混合物的氣液相平衡時(shí)的蒸氣壓壓力。也即蒸汽分子的蒸發(fā)速度同凝聚速度相等時(shí)的壓力。第33頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

在一定溫度下將液態(tài)液化石油氣灌進(jìn)容器后（注意不得超過(guò)規(guī)定充裝量），一部分分子就會(huì)揮發(fā)并從液相中逸散出來(lái)，形成蒸氣，占據(jù)容器上部空間。由于分了之間以及分子與液面與容器壁之間互相碰撞，一部分蒸氣分子又會(huì)重新凝結(jié)回到液相中。在開(kāi)始一小段時(shí)間里，變成氣體分子數(shù)量多于變成液態(tài)分子數(shù)量，隨著氣化分子數(shù)量的不斷增加，凝結(jié)回到液體中的分子數(shù)量也不斷增加。經(jīng)過(guò)一個(gè)暫短的時(shí)間間隔，飛離液面的分子數(shù)與返回液面的分子數(shù)恰好相等，就是通常所說(shuō)的液態(tài)與氣態(tài)之間的分子數(shù)達(dá)到了平衡。這是一種動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí)液面上方的蒸氣即為飽和蒸氣。它所具有的壓力稱(chēng)為飽和蒸氣壓。第34頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

所謂液化石油氣的壓力，就是指容器中，當(dāng)混合物液體與蒸氣處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，容器上方飽和蒸氣所表示出來(lái)的壓力。下表為液化石油氣各組分在不同溫度下的飽和蒸氣壓。第35頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)溫度（℃）丙烷丙烯異丁烷正丁烷丁烯-1丁烯-2異丁烯-202.483.10.741－0.560.430.58-152.953.80.920.5780.740.550.74-103.494.51.120.8120.950.700.95-54.145.21.360.9761.130.851.1304.826.11.6291.1701.391.051.3855.567.01.9621.4101.651.271.641060467.92.291.6751.901.431.90157.418.82.5822.0062.151.722.09208.489.73.1152.3482.621.952.54由表可知，溫度不同，飽和蒸氣壓不同。溫度越高，各組分的飽和蒸氣壓越高；在同一溫度下，組分不同，飽和蒸氣壓不同，且碳鏈短的大于碳鏈長(zhǎng)的化合物的飽和蒸氣壓。

第36頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)由于液化石油氣是一種混合物，而不是一種純物質(zhì)，所以容器中所表現(xiàn)的壓力與混合比例有關(guān)。液化石油氣混合物在其不同溫度下的飽和蒸氣壓可按下式進(jìn)行計(jì)算。式中Pi——在一定溫度下，各組分對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓。

Xi——各組分的摩爾百分?jǐn)?shù)。第37頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)四、氣化潛熱液化石油氣由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，其體積約縮小250倍，并放出一定量的凝結(jié)熱。而在使用的過(guò)程中，又由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中必須吸收同等數(shù)量的熱量。其體積又?jǐn)U大250倍，這個(gè)熱量稱(chēng)作汽化潛熱或蒸發(fā)潛熱。第38頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)汽化潛熱的定義為：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)在一定的溫度下，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c其平衡的氣態(tài)時(shí)所需熱量。其單位為J/kg(kcal/kg）。汽化潛熱之所以稱(chēng)為潛熱，是由于該過(guò)程只有相變，而溫度不發(fā)生變化，通?？善奈镔|(zhì)，隨著溫度升高，汽化潛熱減小。第39頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)

汽化潛熱這一特性與安全生產(chǎn)和安全使用的關(guān)系也很密切。

當(dāng)大量液化石油氣從狹口噴出時(shí)，會(huì)形成白茫茫的一片，就是因?yàn)閲姵龅囊夯蜌馕樟酥車(chē)諝饧叭萜鞯臒峤?，本身也因壓力突降而降溫，把空氣里的水分凝結(jié)成霜的緣故。在貯存運(yùn)輸液化石油氣的過(guò)程中，特別是手動(dòng)灌裝時(shí)，每灌完一瓶要卸下灌裝噴頭，接頭部分的液體會(huì)遺漏出來(lái)．若噴在操作人員的手上并迅速汽化，它便吸收皮膚的熱量，造成皮膚凍傷。所以操作人員在工作時(shí)要采用戴手套等勞動(dòng)保護(hù)措施。第40頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)五、沸點(diǎn)液化石油氣的沸點(diǎn)，是指在101300Pa(l個(gè)絕對(duì)大氣壓）下液體沸騰時(shí)的溫度。液化石油氣各組分的沸點(diǎn)見(jiàn)下表。組分沸點(diǎn)（℃）組分沸點(diǎn)（℃）丙烯-47.70丁烯-1-6.26丙烷-42.07順丁烯-23.75正丁烷-0.50反丁烯-20.88異丁烷-11.73異丁烯-6.90第41頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)由表可知，液化石油氣中碳三的沸點(diǎn)是很低的，如丙烯為一47.70℃，丙烷為一42.07℃；在我國(guó)冬季的氣溫條件下，一般都能自然汽化使用。但碳四的沸點(diǎn)比較高，順丁烯一2為3.75℃，異丁烷為一11.73℃，碳四的平均沸點(diǎn)為0℃左．在冬季就會(huì)出現(xiàn)不著火的情況。第42頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期五液化石油氣知識(shí)有的用戶(hù)冬天將鋼瓶放在室外，急用時(shí)幾次點(diǎn)火都點(diǎn)不著．使誤認(rèn)為瓶?jī)?nèi)的液體冷結(jié)。事實(shí)上這時(shí)室外溫度在零度以下，以丁烷等為主的液化石油氣處于液態(tài)，僅僅是很難汽化而已．而決不是凍結(jié)。這時(shí)只要將鋼瓶放到室內(nèi)略置片刻，當(dāng)鋼瓶溫度接近室溫時(shí)、瓶?jī)?nèi)液化石油氣就可以導(dǎo)出，再點(diǎn)火就不十分困難了。若急于用火燒、開(kāi)水燙鋼瓶則其危害是十