黃世堅(jiān) 張萍 龐銳源

摘 ? 要：本文介紹建立了一種直接測定液化石油氣氣化率的方法，將液化石油氣在50℃下閃蒸氣化，通過控制氣化氣體流速在8～10L/min，采用干式或濕式氣體流量計(jì)測定對氣化氣體進(jìn)行累計(jì)體積的測定，并以此計(jì)算得出氣化率。實(shí)驗(yàn)表明，流量計(jì)法測定的液化石油氣樣品氣化率，實(shí)測值與理論值之間相對誤差在1%以內(nèi)。對液化石油氣樣品的氣化率的測定，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）小于1.5%。

關(guān)鍵詞：液化石油氣 ?氣體流量計(jì) ?氣化率

中圖分類號：TP277 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0091-02

液化石油氣是石油煉化產(chǎn)品之一，常見以C3、C4混合物為主。液化石油氣使用前需要經(jīng)過氣化成氣態(tài)石油氣使用，其氣化效率反映液化石油氣氣體產(chǎn)生量[1-2]。同時(shí)氣化率也是燃?xì)怃N售企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算和煉化生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)過程的工程計(jì)算常用的指標(biāo)中的一個重要指標(biāo)[3]。近年來，第三方檢測市場也出現(xiàn)對液化燃?xì)鈿饣实臋z測需求。

本工作采用兩種不同形式的氣體流量計(jì)，對低壓環(huán)境下，不同溫度條件的液化石油氣進(jìn)行氣化并測定體積流量，通過與色譜分析的間接計(jì)算方法比較和評價(jià)，獲得一種測定液化石油氣氣化率的方法。本方法儀器設(shè)備簡單、成本低、結(jié)果直觀準(zhǔn)確，是屬于直接測量方法，能真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)生活中液化石油氣的性質(zhì)。其氣化率結(jié)果更具有實(shí)用性。

1 ?試驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

品川DC-2C干式氣體流量計(jì)、LMF-2濕氣氣體流量計(jì)、Agilent 7820A氣相色譜儀、WH014X恒溫水浴、Sartorius電子天平。

無水氯化鈣、普通液化石油氣液體、典型液化石油氣烴組分標(biāo)準(zhǔn)液體及標(biāo)準(zhǔn)氣體，其組成見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

稱重后裝有樣品的采樣鋼瓶與閃蒸鋼瓶、流量計(jì)相連，檢查氣密性完好，控制水浴溫度50℃，待閃蒸鋼瓶溫度恒定后，控制樣品鋼瓶和閃蒸鋼瓶開關(guān)閥開度使氣體壓力為穩(wěn)定在100±10mm水柱的壓力，此時(shí)氣體流速約為8～10L/min。氣化氣體開始通過氣體流量計(jì)（干式或濕式流量計(jì)）時(shí)開始計(jì)時(shí)至氣化終點(diǎn)結(jié)束。記錄實(shí)際累計(jì)氣化體積。若過程中每累計(jì)氣化一定量氣體時(shí)，采集樣品，本并使用氣相色譜儀，參照液化石油氣組分分析方法[4]，用氣相色譜儀對采集的氣體樣品進(jìn)行組分分析，計(jì)算得到理論氣化體積。以此可計(jì)算不用方法的氣化率。

2 ?結(jié)果與討論

2.1 氣體流量計(jì)的選擇

對于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行非在線計(jì)量液化石油氣氣化氣體累計(jì)體積時(shí)，在1～5kPa的低壓環(huán)境及低流速的條件下，采用干式氣體流量計(jì)或濕式氣體流量計(jì)具有高精度高準(zhǔn)確性的優(yōu)勢。對于不含可溶于水的組分（如硫化氫等）的液化石油氣，可選用濕式氣體流量計(jì);對于含硫化物的液化石油氣，應(yīng)選用干式氣體流量計(jì)，測量前需對計(jì)量氣體進(jìn)行干燥。

2.2 氣化條件的選擇

典型的液化石油氣組分組成應(yīng)為C2～C5的混合烴，其中C3、C4烴類共占90%以上。因此為實(shí)現(xiàn)液化石油氣要實(shí)現(xiàn)的完全氣化，氣化溫度條件應(yīng)不低于最高沸點(diǎn)的組分。本文選擇50℃作為氣化溫度可以確保液化石油氣完全氣化。

開關(guān)閥門的開度與氣體通過流量計(jì)時(shí)的壓力有關(guān)，也直接影響氣體流速。為結(jié)合本工作使用的流量計(jì)量程參數(shù)，同時(shí)為使氣化過程流量計(jì)指針轉(zhuǎn)動速度適合觀察，選定控制氣體壓力約為1kPa為合適。若使用大量程流量計(jì)，可以適當(dāng)調(diào)整氣體壓力。

2.3 方法的準(zhǔn)確度

按本工作試驗(yàn)方法測量幾種典型標(biāo)準(zhǔn)液樣品氣化體積，將所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。由表2可知，測定結(jié)果的相對誤差均小于1.0%，準(zhǔn)確度高。

2.4 方法的精密度

按本工作試驗(yàn)方法測量對兩組普通液化石油氣樣品進(jìn)行氣化體積測量，每組樣品平行測定6次，每組測試的樣品為6瓶來自同一生產(chǎn)批次的普通液化石油氣充裝的鋼瓶樣品。測試結(jié)果見表3。由表3可看出，兩組樣品測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.5%，說明本方法具有良好的精密度。

2.5 樣品分析

按本工作試驗(yàn)方法對液化石油氣標(biāo)準(zhǔn)液體（組成1）進(jìn)行氣化分析的過程中，同時(shí)對各氣化階段收集的氣體樣品進(jìn)行色譜分析。將色譜分析所得組分結(jié)果通過計(jì)算得出的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣化率，與流量計(jì)法測量的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣化率結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果見表4。試驗(yàn)過程中處于不同氣化階段的氣體樣本計(jì)算所得的理論氣化率存在較大差異。而流量計(jì)法則可直接測量實(shí)際氣化率。

3 ?結(jié)語

色譜分析組分計(jì)算法得出的氣化率受限于采集的氣體樣本，氣化過程各階段輕重組分比例差異對氣化率的計(jì)算結(jié)果影響很大。本試驗(yàn)方法采用流量計(jì)法關(guān)注氣化終點(diǎn)累計(jì)所得氣體體積，避免了氣化過程各階段節(jié)點(diǎn)氣體組成差異影響計(jì)算結(jié)果。同時(shí)，在實(shí)際儲運(yùn)環(huán)境的應(yīng)用中，避免因樣品中含有不易氣化成分、雜質(zhì)或殘液等因素對生產(chǎn)計(jì)算或貿(mào)易結(jié)算造成結(jié)果差異而引致的損失，具有較強(qiáng)實(shí)用意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭景云.液化石油氣組成色譜分析技術(shù)探討[J].石油與天燃?xì)饣ぃ?015，44（1）：87-92.

[2] 王樓明，方紅，葉銳鈞，等.毛細(xì)管氣相色譜法對液化石油氣組分的測定[J].分析測試學(xué)報(bào)，2009，28（11）：1335-1339.

[3] 劉俊.影響液化天然氣氣化率的因素及控制措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019（3）：177，192.

[4] NB/SH/T 0230-2019 液化石油氣組成的測定 氣相色譜法[S].