什么是液化石油氣？液化石油氣品種簡(jiǎn)介

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    液化石油氣品種簡(jiǎn)介

    1 組成  液化石油氣（LPG，Liquefied Petroleum Gas）的成分是丙烷（C3H8）或丁烷（C4H10）；亦或是以丙烷和丁烷為主，混有少量丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）組成的碳?xì)浠�合物。這三種形態(tài)的LPG在常溫常壓下為無(wú)色氣體，只有在加壓或者降溫的條件下才會(huì)變成無(wú)色無(wú)味的液體。其中，以純丙烷、純丁烷兩種形態(tài)存在的液化石油氣，可通過(guò)低溫液化方式利用低溫庫(kù)或冷凍船進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。此外，對(duì)于組分比較復(fù)雜的液化石油氣，由于沒(méi)有固定的沸點(diǎn)，只能通過(guò)常溫加壓形式液化，其存儲(chǔ)和運(yùn)輸需要通過(guò)壓力容器進(jìn)行。受到壓力材料耐壓性的物理限制，壓力罐容普遍偏小。氣態(tài)密度為2.35kg/m³，液態(tài)密度為580kg/m³。

    2 特性  LPG的優(yōu)點(diǎn)是熱值高且清潔環(huán)保。LPG的發(fā)熱量為25200kcal/m³，約為天然氣熱值的三倍、人工煤氣的八倍。LPG可以全部燃燒，無(wú)粉塵。LPG燃燒后的硫化物和氮氧化物排放量分別是煤炭的萬(wàn)分之0.4和萬(wàn)分之6。LPG的氫/碳原子比2.5~2.7，汽油約為2.25，和汽油相比，燃用LPG時(shí)的CO2排放較低。LPG缺點(diǎn)是毒性和易爆炸性。LPG在空氣中的濃度超過(guò)了10%，會(huì)揮發(fā)出大量一氧化碳，一氧化碳易與血液中的血紅素結(jié)合，而造成缺氧狀態(tài)，讓人產(chǎn)生嘔吐、惡心、頭痛、頭暈，給人體帶來(lái)極大的傷害。LPG泄露后與空氣結(jié)合會(huì)產(chǎn)生爆炸性混合物，達(dá)到爆炸極限（1.5%~9.5%）遇明火發(fā)生爆炸。LPG爆炸威力極大，1kgLPG的爆炸威力相當(dāng)于4~10kg TNT炸藥。

    3 生產(chǎn)  LPG國(guó)產(chǎn)氣是混氣，主要從煉油廠在進(jìn)行催化裂解與熱裂解時(shí)得到的副產(chǎn)品。其數(shù)量取決于煉油廠的生產(chǎn)方式和加工深度,一般約為原油質(zhì)量的4%～10%。根據(jù)煉油廠的生產(chǎn)工藝，可分為蒸餾氣、熱裂化氣、催化裂化氣、催化重整氣和焦化氣等5種。這5種氣體含有C1～C5組分，利用分離吸收裝置將其中的C3、C4組分分離提煉出來(lái)，就獲得成分為丙丁烷及烯烴混合物的LPG。國(guó)產(chǎn)LPG燃燒不完全，火焰呈紅色，燃燒后殘液較多。在煉油廠生產(chǎn)工藝中，主要通過(guò)常減壓蒸餾裝置、催化裂化裝置和延遲焦化裝置可得到LPG。直餾LPG主要來(lái)源于對(duì)原油進(jìn)行的一次加工的常減壓裝置，根據(jù)原油中不同成分沸點(diǎn)不同的特性，將原油切割成不同溫度范圍的油品，屬于純物理過(guò)程。而直餾LPG即為其中沸點(diǎn)特惠的組分，其產(chǎn)出率在整體常減壓裝置各產(chǎn)品中屬于非常低的組分，但由于幾乎所有原油加工的第一道工序都是常減壓工藝，原油加工體量較大，因此直餾LPG總量也相對(duì)較大，直餾LPG產(chǎn)量約占國(guó)內(nèi)LPG總產(chǎn)量的40%。催化裂化裝置是在熱和催化劑的作用下使常減壓裝置收得的蠟油和渣油發(fā)生裂化反映，轉(zhuǎn)化為裂化LPG、汽油和柴油等產(chǎn)品。由于常減壓裝置產(chǎn)生的重油比例較高，因此催化裂化是目前最重要的原油二次加工工藝，其主要產(chǎn)品仍為催化汽油和催化柴油，裂化LPG產(chǎn)率約10-15%，其中含有40%左右的丙烯。裂化LPG通常會(huì)通過(guò)氣分裝置分離出丙烷、丙烯以及混合C4。由于裂化LPG中烯烴含量比例仍較高，與烷烴接近1：1，因此其混合C4中烯烴含量同樣較高，是后續(xù)C4深加工的較好原料，基本都被優(yōu)先用于化工需求，用后剩余部分才轉(zhuǎn)回民用氣燃燒需求。延遲焦化裝置是將常減壓裝置收得的偏低價(jià)值的偏重油品經(jīng)過(guò)深度熱裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的成品油和焦化LPG，同時(shí)生成石油焦。延遲焦化裝置是提高輕質(zhì)油收率的主要加工裝置，是僅次于催化裂化的原油二次加工工藝。其主要產(chǎn)品是蠟油、柴油和石油焦，焦化LPG產(chǎn)率約在7%，低于裂化LPG，且其中烯烴含量較少，因此通過(guò)氣分裝置得到的丙烯較少，丙烷較多，混合C4中由于烯烴量少，因此并非所有焦化LPG中的混合C4進(jìn)入C4深加工流程，部分混合C4直接被用于燃料用途。LPG進(jìn)口氣是純氣，主要從油、氣田伴生氣獲取。在石油開(kāi)采過(guò)程中，石油和伴生氣同時(shí)噴出，利用裝設(shè)在油井上面的油氣分離裝置，將石油與伴生氣分離。伴生氣中含有5%左右的丙烷、丁烷組分，再利用吸收法把它們提取出來(lái)，可得到丙烷純度很高而含硫量很低的高質(zhì)量LPG。純氣LPG燃燒充分完全，揮發(fā)速度快，火力強(qiáng)勁，火焰呈淡藍(lán)色，使用完后鋼瓶瓶底殘液極少。因?yàn)榧儦釲PG采用了分離工藝技術(shù)，只含有丙烷及丁烷，不含丙烯、丁烯等不飽和成份，可以分組貯存，能夠根據(jù)用戶(hù)的要求提供任意組分及配比，以獲得最佳使用效果。進(jìn)口LPG燃燒充分完全，揮發(fā)速度快，火力強(qiáng)勁，火焰呈淡藍(lán)色，使用完后鋼瓶瓶底殘液極少。因?yàn)檫M(jìn)口LPG采用了分離工藝技術(shù)，基本上不含有碳五、硫化物及水等雜質(zhì)，而且可以分組貯存，能夠根據(jù)用戶(hù)的要求提供任意組分及配比，以獲得最佳使用效果。一般進(jìn)口氣只含有丙烷及丁烷，不含丙烯、丁烯等不飽和成份，所以質(zhì)量較好。

    4 消費(fèi) 國(guó)內(nèi)LPG需求主要分為燃料需求和化工需求。從下游消費(fèi)看，LPG主要應(yīng)用于化工原料和燃料用途兩大領(lǐng)域，也就是俗稱(chēng)的“化工氣”和“燃料氣”。其中，燃料用LPG都是混氣，燃料用途是LPG最大的使用領(lǐng)域，包括城鎮(zhèn)民用燃燒、工業(yè)燃料、餐飲燃料和農(nóng)村消費(fèi)等部分。農(nóng)村消費(fèi)和餐飲消費(fèi)是我國(guó)燃料氣最大的消費(fèi)領(lǐng)域，占比超過(guò)70%。LPG民用燃料使用途徑主要有瓶裝供給。通過(guò)一個(gè)密封的鋼瓶將LPG由儲(chǔ)配站分配到各家各戶(hù)，作為家庭灶具的供氣源。使用LPG鋼瓶主要有以下注意事項(xiàng)。鋼瓶需定期檢驗(yàn)。需將鋼瓶放置于通風(fēng)良好且避免日曬的場(chǎng)所。鋼瓶不得倒置使用。懷疑家中LPG管線有漏氣時(shí)，不可用火柴或打火機(jī)點(diǎn)火測(cè)試，應(yīng)以肥皂泡檢查有無(wú)泄漏。LPG熱水器應(yīng)裝在室外通風(fēng)良好的地方，可避免產(chǎn)生一氧化碳中毒之意外。雖然近年來(lái)我國(guó)大力推廣更為清潔的天然氣，但天然氣的使用需要相應(yīng)的管道和供應(yīng)基站等輔助設(shè)施做支撐，且天然氣管道初裝費(fèi)很高，國(guó)內(nèi)的偏遠(yuǎn)地區(qū)和一些商用燃?xì)庑枨鬅o(wú)法用天然氣來(lái)解決，所以LPG在民用燃燒端的需求量并未出現(xiàn)萎縮。其中2017年時(shí)，由于國(guó)家推行煤改氣的力度較大，液化天然氣的供應(yīng)量遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，天然氣價(jià)格飆升，我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)選擇不依賴(lài)管網(wǎng)設(shè)施、靈活便利且同樣是清潔能源的LPG作為農(nóng)村“煤改氣”的首選資源，故2017年國(guó)內(nèi)液化石油氣民用需求較2016年有明顯的增長(zhǎng)。 化工用LPG混氣、純氣皆有，化工用途主要是替代石腦油作為化工原料，用于丙烷脫氫（PDH）和汽油添加劑原料等。2011年，隨著烯烴深加工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，LPG中的工業(yè)價(jià)值逐漸被開(kāi)發(fā)。其中，純氣C3多用于PDH制丙烯，純氣C4以及部分含有丁烯的混氣多應(yīng)用于下游生產(chǎn)異辛烷和MTBE，終端是生產(chǎn)汽油添加劑。烷基化是在催化劑存在下，使異丁烷和丁烯通過(guò)烷基化反應(yīng)，以制取高辛烷值汽油組分的過(guò)程。烷基化汽油的敏感性好，蒸氣壓低，感鉛性好，是生產(chǎn)航空汽油和高標(biāo)號(hào)車(chē)用汽油的理想調(diào)合組分。異辛烷是辛烷的一種同分異構(gòu)體，常溫下為無(wú)色透明液體，易燃，易揮發(fā)，具有含硫量低、辛烷值高、燃燒值高等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)異辛烷又稱(chēng)烷基化油，其辛烷值在93至97之間，具有不含芳烴和烯烴、硫含量低、辛烷值高、敏感度好、蒸汽壓低等優(yōu)良特性，是清潔環(huán)保汽油的優(yōu)質(zhì)組分。異辛烷作為汽油組分在提高汽油辛烷值的同時(shí)，還具有清潔環(huán)保的特性，對(duì)環(huán)境的污染性較小，是十分理想的成品汽油添加組分，具有廣闊的市場(chǎng)空間。甲基叔丁基醚（MTBE）一般是以甲醇和異丁烯為原料，借助酸性催化劑合成。MTBE具有一定毒性，易燃、易爆、易揮發(fā)，與醇、醚、脂肪烴、芳烴、鹵化溶劑等完全互溶，微溶于水。MTBE最主要的用途是作為成品汽油生產(chǎn)原料，占MTBE總需求量的90%以上；此外，MTBE還可應(yīng)用于精細(xì)化工領(lǐng)域和醫(yī)藥領(lǐng)域，常用于內(nèi)胎、蒸汽管、墊圈等橡膠制品，有機(jī)玻璃單體、塑料、潤(rùn)滑油和化妝品等。丙烷脫氫制丙烯(PDH)是丙烷在催化劑的作用下脫氫生成丙烯的工藝。通常丙烯是在煉制成品油過(guò)程中或裂解生產(chǎn)乙烯過(guò)程中的副產(chǎn)品,因此PDH提供了一種新的技術(shù)路徑,即以丙烷替代各種餾分油為原料來(lái)集中生產(chǎn)丙烯。以丙烷制作丙烯需要進(jìn)行脫氫裝置的處理，其中原料丙烷的費(fèi)用約占總成本的90%。該方法的經(jīng)濟(jì)性主要決定于丙烷和丙烯的差價(jià)，其中丙烷大部分依靠國(guó)外出口。

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