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液化石油气的物理特性

日期:2012-5-8 17:34:40 | 查看: | 原作者:新疆燃气网——新疆燃气行业门户


 

 

 

 液化石油气气体的密度  其单位是以kg/m3表示,它随着温度和压力的不同而发生变化。因此,在表示液化石油气气体的密度时,必须规定温度和压力的条件。一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压下的密度见表2-5。

温度/

丙烷

正丁烷

异丁烷

-15

6.4

1.06

2.50

-10

7.57

1.85

3.04

-5

9.05

2.10

3.59

0

10.34

2.82

4.31

5

11.90

3.35

5.07

10

13.60

3.94

5.92

15

15.51

4.65

6.95

20

17.74

5.39

7.84

25

20.15

6.18

9.21

30

22.80

7.19

11.50

35

25.30

8.17

13.00

40

28.60

9.33

14.70

45

34.50

10.57

16.80

50

36.80

12.10

18.94

55

40.22

12.38

20.56

60

44.60

15.40

24.20


表1-1   一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压力下的密码(kg/m3)

  从表1-1中可以看出,气态液化石油气的密谋随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。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,在101.3kPa下一些气态碳氢化合物的密度见表1-2。

温度/

甲烷

乙烷

乙烯

丙烷

丙烯

正丁烷

异丁烷

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

1.761

1.766

2.452

2.442

2.369

表1-2   一些气态碳氢化合物在101.3kPa下的密度/( kg/m3)  

  液化石油气液体的密度  以单位体积的质量表示,即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。由于液体压缩性很小,因此压力对密度的影响也很小,可以忽略不计。由表1-2可以看出,液化石油气液态的密度随温度升高而减少。

温度/

丙烷

正丁烷

异丁烷

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

454

549

527

 

 

50

446

542

520

 

 

表1-3  液化石油气液态的密度(kg/m3)

  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,因为在标准状态下1mol气体的体积是相同的。液化石油气气态的相对密度见表1-4。

名称

分子式

相对分子质量

空气平均相对分子质量

相对密度

丙烷

C3H8

44

29

1.517

丁烷

C4H10

58

29

2.000

丙烯

C3H6

42

29

1.448

丁烯

C4H8

56

29

1.931

戊烯

C5H12

72

29

2.483

表1-4  液化石油气气态的相对密度(0℃,101.3kpa)

  从表1-4中可以看出液化石油气气态比空气重1.5~2.5倍。由于液化石油气比空气重,因此,一旦液化石油气从容器或管道中泄漏出来,不像相对密度小的可燃气体那样容易挥发与扩散,而是像水一样往低处流动和滞存,很容易达到爆炸浓度。因此,用户在安全使用中必须充分注意,厨房不应过于狭窄,通风换气要良好。液化石油气储存场所不应留有井\坑\穴等.对设计的水沟\水井\管沟必须密封,以防聚积,引起火灾。
 
  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℃与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,见表1-5。

温度/

丙烯

丙烷

正丁烷

异丁烷

1-丁烯

-20

0.573

0.544

0.621

0.603

0.641

-10

0.559

0.541

0.611

0.592

0.630

0

0.545

0.528

0.601

0.581

0.319

10

0.530

0.514

0.590

0.569

0.607

20

0.513

0.500

0.578

0.557

0.595

表1-5液化石油气液态各组分相对密度
 

  从表1-5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,水汾就沉积在容器的底部,并随着液化石油气一部输送到用户,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。
 
  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,受热受膨胀,温度越高,膨胀越厉害。
 
  由表1-6可知,液化石油气液体的积积膨胀系数比水大十几倍,且随温度的升高而增大,因此,液化石油气在充装作业中必须限制装量。

 

温度/

丙烷

丙烯

正丁烷

异丁烷

1-丁烯

0-10

0.00265

0.00283

0.00181

0.00233

0.00198

0.0000299

10-20

0.00258

0.00313

0.00237

0.00171

0.00206

0.00014

20-30

0.00352

0.00329

0.00173

0.00297

0.00214

0.00026

30-40

0.00340

0.00354

0.00227

0.00217

0.00227

0.00035

40-50

0.00422

0.00389

0.00222

0.00266

0.00244

0.00042

表1-6 液化石油气组分及水的体积膨胀系数/℃-1  

  体积压缩系数 对于满液的容器,当温度升高时,液体的体积会膨胀,但由于受到容器容积的限制,液体将会受到压缩。体积压缩系数是指压力每升高1MPA时液体体积的减缩量。液化石油气(65%丙烷+35%异丁烷)的体积膨胀系数\体积压缩系数及其比值见表1-7。

温度/

体积膨胀系数/-1

体积压缩系数/MPA-1

比值/(MPA/)

0

0.00215

0.00107

2.01

10

0.00228

0.00116

1.97

20

0.00246

0.00126

1.95

30

0.00266

0.00138

1.93

40

0.00292

0.00151

1.93

50

0.00326

0.00168

1.84

60

0.00313

0.00187

1.99

  表1-7 液化石油气体积膨胀系数\体积压缩系数及其比值

  由表1-7可以看出,体积膨胀系数和体积压缩系数的比值一般为1.8以上,这说明如果不考虑容器本身由于温度和压力的升高而产生的容积增量,则容器在满液情况下,温度一旦升高,就使得容器内压力急剧升高。
 
  饱和蒸气压 饱和状态时的液体称为饱和液体,饱和状态时的蒸气称为饱和蒸气,饱和蒸气所显示出来的压力称为饱和蒸气压。在不同温度下液化石油气各种组分的饱和蒸气压见表1-8

温度/

丙烷

丙烯

正丁烷

异丁烷

1-丁烯

顺式-2-丁烯

反式-2-丁烯

异丁烯

-20

0.232

0.302

0.045

0.069

0.056

 

 

0.062

-15

0.253

0.355

0.055

0.086

0.609

0.045

0.051

0.072

-10

0.332

0.415

0.067

0.105

0.084

0.056

0.064

0.087

-5

0.391

0.486

0.082

0.126

0.103

0.070

0.077

0.106

0

0.457

0.564

0.100

0.150

0.125

0.085

0.095

0.128

5

0.533

0.562

0.121

0.179

0.149

0.103

0.115

0.152

10

0.617

0.750

0.143

0.211

0.179

0.124

0.137

0.181

15

0.711

0.857

0.171

0.247

0.211

0.148

0.163

0.213

20

0.817

0.973

0.201

0.288

0.247

0.176

0.193

0.256

25

0.933

1.11

0.235

0.335

0.289

0.207

0.227

0.291

30

1.06

1.26

0.275

0.387

0.336

0.242

0.265

0.338

35

1.20

1.42

0.318

0.433

0.388

0.282

0.307

0.391

40

1.36

1.59

0.367

0.503

0.447

0.327

0.335

0.449

45

1.52

1.78

0.421

0.579

0.512

0.376

0.408

0.514

50

1.71

1.99

0.481

0.656

0.583

0.431

0.466

0.587

  表1-8  不同温度下液化石油气各种组分的蒸气压/MPA

  由表1-8可以看出,液化石油气的蒸气压是随温度而变化的,温度升高,蒸气压增大。另外液化石油气的蒸气压和组分有关,随着碳原子数的增加,蒸气压则减小。对于液化石油气来说,常温下,容器内部液化石油气的压力总比外界大气压力大得多,所以,液化石油气一定要在密闭的\具有足够强度的容器中储存。
 
  沸点和露点 液化石油气各组分在101.3KPA时的沸点见表1-9。

组分

丙烷

丙烯

正丁烷

异丁烷

1-丁烯

顺式-2-丁烯

反式-2-丁烯

异丁烯

正戊烷

沸点/

-42.1

-47.0

-0.5

-11.7

-6.26

3.75

0.88

-6.9

36.2

  表1-9液化石油气各组分在101.3KPA时的沸点

  露点是指气态液化石油气加压或冷却时,使之液化成液滴的温度。液化石油气各组分的露点实际上是各组分液体在饱和蒸气压力下所对应的饱和温度。

  汽化潜热 液态变成气态时,需要吸收热量,气态变成液态时奖放出热量,这些热量只用来改变物质的状态(发生相变),而温度不发生变化,因此,称之为潜热。汽化潜热就是在一定温度下,一定数量的液体变为同温度的气体所吸收的热量。
 
  不同的液体有不同的汽化潜热,即使是同一液体,其汽化潜热也随沸点不同而发生变化。当液体的沸点上升时汽化潜热相应减少,在临界温度时汽化潜热为零。一些液化石油气各组分的汽化潜热值如图1-1所示。

 

 

由于液化石油气的汽化潜热比较大,因此在生产\储存\灌装\使用中要严禁使液态的石油气直接接触人体,以免皮肤被吸收大量的热量,而造成严重冻伤。

  液化石油气各组分的物理化学性质见表1-10。

 


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