第二章液化石油氣

第二章液化石油氣第一頁，共十八頁，2022年，8月28日一、液化石油氣的來源來源于煉廠石油氣，占原油重量的4-10%。包括蒸餾氣、熱裂化氣、催化裂化氣、催化重整氣和焦化氣。它們的主要成分為C1-C5,通過壓縮提取其中的C3、C4就得到液化石油氣。從煉油廠催化裂化氣中回收的LPG是我國(guó)LPG的主要來源。含烯烴，在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒易結(jié)膠積碳。從油田伴生氣中獲取。油田伴生氣的5%左右為C3、C4。獲取的LPG不含烯烴，質(zhì)量高。第二頁，共十八頁，2022年，8月28日從天然氣中獲取。尤其從濕氣或富氣中提取。按烴類組成可將天然氣分為：干氣：１立方井口流出物中C5以上重?zé)N，按液態(tài)計(jì)小于10cm3。濕氣：１立方井口流出物中C5以上重?zé)N，按液態(tài)計(jì)大于10cm3。貧氣：１立方井口流出物中C3以上烴類，按液態(tài)計(jì)小于100cm3。富氣：１立方井口流出物中C3以上烴類，按液態(tài)計(jì)大于100cm3。

第三頁，共十八頁，2022年，8月28日二、液化石油氣的組成丙烷正丁烷，異丁烷丙烯丁烯少量的乙烯和戊烷

根據(jù)P34表2-1判斷哪些是液化氣理想的組分？第四頁，共十八頁，2022年，8月28日閃點(diǎn)：按一定的間隔用火焰在可燃蒸氣和空氣混合物上劃過，發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度。幾個(gè)概念：燃點(diǎn)：可燃蒸汽接近火焰后不但有閃火現(xiàn)象，而且還能繼續(xù)燃燒5秒以上時(shí)的最低溫度。燃點(diǎn)比閃點(diǎn)一般要高0－20℃。閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)：自燃點(diǎn)：可燃蒸汽與空氣接觸，在不用引火的條件下自行燃燒的最低溫度。第五頁，共十八頁，2022年，8月28日辛烷值的概念（ON）代表點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料抗爆性的一個(gè)約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，通過和標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來測(cè)定。采用和被測(cè)定燃料具有相同抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)表示。

正庚烷0異辛烷100第六頁，共十八頁，2022年，8月28日馬達(dá)法辛烷值：

以較高的混合氣溫度（一般加熱至149℃）和較高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般達(dá)900轉(zhuǎn)/分）的苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得辛烷值。反應(yīng)車輛在高速、重負(fù)荷下燃料的抗爆性。

研究法辛烷值（用作汽油的標(biāo)號(hào)）

以較低的混合氣溫度（一般不加熱）和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（一般達(dá)600轉(zhuǎn)/分）的中等苛刻條件為其特征的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)定的辛烷值。反應(yīng)車輛在城市中慢速行駛時(shí)的抗爆性。對(duì)同一種汽油，其研究法辛烷值比馬達(dá)法辛烷值高約0～15。第七頁，共十八頁，2022年，8月28日著火極限（燃燒極限、爆炸極限）：在一定溫度、壓力下，可燃?xì)怏w或蒸氣在助燃?xì)怏w中形成的均勻混合系被點(diǎn)燃并能傳播火焰的濃度范圍。最低濃度稱為燃燒下限；最高濃度稱為燃燒上限。第八頁，共十八頁，2022年，8月28日火焰?zhèn)鞑ニ俣龋褐富鹧媲颁h沿其法線方向相對(duì)于未燃可燃混合氣的推進(jìn)速度?；鹧?zhèn)鞑ニ俣葘?shí)質(zhì)上表示了單位時(shí)間內(nèi)在火焰前鋒單位面積上所燒掉的可燃混合氣數(shù)量。為了提高燃燒設(shè)備的燃燒熱強(qiáng)度(以減小燃燒設(shè)備的尺寸)，必須盡可能提高火焰?zhèn)鞑ニ俣取５诰彭?，共十八頁?022年，8月28日充氣（量）系數(shù)是指每個(gè)工作循環(huán)實(shí)際進(jìn)入氣缸的氣體量，與在進(jìn)氣口處的壓力和溫度條件下充滿氣缸工作容積的理論進(jìn)氣量的重量比。充氣系數(shù)大，則進(jìn)氣效果好，氣缸進(jìn)氣量相對(duì)增多，功率提高。P35第十頁，共十八頁，2022年，8月28日壓縮比：發(fā)動(dòng)機(jī)中混合氣體被壓縮的程度，用壓縮前的氣缸總?cè)莘e與壓縮后的氣缸容積（即燃燒室容積）之比來表示。高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)就意味著具有較大的動(dòng)力輸出。P36第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日二、LPG的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（P45）優(yōu)點(diǎn)：（1）抗爆性好，辛烷值達(dá)110，可采用高壓縮比。壓縮比的高低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)使用汽油等級(jí)的要求有很大影響，一般來說，壓縮比越大，要求使用的汽油標(biāo)號(hào)越高。如果使用了低于建議標(biāo)號(hào)的汽油，可能會(huì)產(chǎn)生“敲缸”、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加劇、不勻速行駛等問題，還會(huì)損害發(fā)動(dòng)機(jī)性能，縮短使用壽命。通常，壓縮比低于7.5可使用90號(hào)汽油，壓縮比在7.5～8.0應(yīng)選用90或93號(hào)汽油；壓縮比在8.0～10.0應(yīng)選93或95號(hào)汽油；壓縮比在10.0以上的應(yīng)選用97號(hào)汽油。P90第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日（3）延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。（P46）（2）環(huán)境污染小。氫含量高，硫、氮含量少，不含芳烴，燃燒完全，熱值高。碳氧化物、烴、微粒排放低。因燃燒溫度低，NOx排放少。HC排放減少35-42%；CO排放減少90%；第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日（4）低溫啟動(dòng)性好。主要成分丙烷的沸點(diǎn)為-42oC，在環(huán)境溫度-30oC時(shí)，仍可順利啟動(dòng)。（5）使用方便。易壓縮，常溫下1.6MPa下液化，鋼瓶壁薄，自重輕，一次加氣行程遠(yuǎn)。（相當(dāng)于CNG的3.5倍，汽油的0.8

倍）（6）經(jīng)濟(jì)性好。單位重量熱值比汽油高約4-5%，燃燒充分，油耗比汽油少約6%。（7）緩解汽車燃料短缺。第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日缺點(diǎn)：（1）功率下降。在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，功率下降10%。（2）點(diǎn)火所需能量大。主要成分丙烷的著火溫度為432oC，高于汽油的著火溫度400

oC。（3）嚴(yán)寒區(qū)使用受限。零度下丁烷為液態(tài)，嚴(yán)寒溫度下啟動(dòng)受丁烷含量的限制。（4）減少了行李箱空間。對(duì)LPG/汽油兩用汽車，減小了空間和有效載重。第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日四、車用液化石油氣的牌號(hào)及使用1.根據(jù)丙烷、丁烷含量的不同分為1#、2#和

3#。（見P56

GB19159-2003）

丙烷含量：

1#：85wt%2#：65-85wt%3#：40-65wt%第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日2.車用液化石油氣與民用液化石油氣的差異通過蒸汽壓限制了不易液化組份的含量，如乙烯含量。為保證良好的燃燒性能，限制了C5及以上組份的含量。限制烯烴含量，減少燃燒積渣。（烯烴抗爆性差）對(duì)總硫含量限制更嚴(yán)，