当前位置:文档之家› 天然气液化石油气的密度等物理性质

天然气液化石油气的密度等物理性质

2.液态液化石油气的比重 液体的比重是同体积的重度与 4℃水的重度之比,以 d 表示。由于 4℃时纯水 的重度为 1 吨/米 3,所以液化石油气的,液体比重在数值上和重度相等,但 比重没有单位。
即;
式中:ρ ——规定温度下液体的密度 ρ 水——规定温度下水的密度 r——规定温度下液体的重度 r 水——规定温度下水的重度
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。
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) 2 t$ q3 \4 L, _- @* E
天然气液化石油气的密度等物理性质
一、液化石油 气的密度 密度是指单位体积的物质所具有的质量。气体密度随温度和压力的不同有很大的变 化,因此在表示气体密度时,必须规定温度和压力的条件。一般以压力为 1 大气压,温 度为 0℃时作为标准态的值。气体密度可用下式求得:
式中:ρ -物质的密度(千克/米 3) m-物质的质量(千克) y-物质的体积(米 3)
50 36.80 12.10 18.94 - k4~.^,|.E!t6j"w6z+K
55 40.22 12.38 20.56 60 44.60 15.40 24.20
+25 0.4934 0.5773 0.5511 0.5292 0.5932 0.5974 0.5865
+30 0.4889 0.5732 0.5448 0.5251 0.5872 0.5914 0.5804
+35 0.4856 0.5615 0.5385 0.5206 0.5811 0.5831 0.5737 +40 0.4775 0.5552 0.5319 0.5158 0.5747 0.5791 0.5675 +45 0.4604 0.5490 0.5252 0.5104 0.5614 0.5734 0.5509 +50 0.4513 0.5426 0.5181 0.5044 0.5546 0.5659 0.5540
0.00280
0.00368
15.5
丙 烷 0.00306
0.00200
0.00372
16.1
从表 1—10 可知液化石油气的体积是随温度变化的,它的体积膨胀系数较大, 其饱和蒸汽压随温度升高急剧增加,以丙烷为例,在 15℃时,丙烷的体积膨胀系 数要比水大 16 倍,—般为水的 10~16 倍,气化后体积膨胀 250~300 倍左右。因 此,液化石油气在罐体内,在气温变化的情况下,它的液面是有起伏的。在实际 充装中考虑到环境温度允许达到 50℃,所以,在常温(≥15℃)充装时厂规定对罐 车只允许充装到罐体容积的 85%,留有 15%的气相空间作为温度升高时液态液化 石油气膨胀的空间,以保证液化石油气铁路罐车的运行安全。
$ K9N9y:]*s/v&S&A
25 20.15 6.18 9.21 30 22.80 7.19 11.50
& s8r-m']$_2U
35 25.30 8.17 13.00 N9@7Y;c&o"h(p3C$r*?
40 28.60 9.33 14.70 # |%J7I,[0t
45 34.50 10.57 16.80 ) c.\!y%O2V r"Y6b1Y
式中:ρ o——标准状态下气体的密度(kg/m3) ρ 空——标准状态下空气的密度(等于 1.293kg/m3) ro——标准状态下气体的重度(kg/m3) r 空——标准状态下空气的重度(等于 1.293kg/m3)
也可以用液化石油气的分子量与空气分子量之比求得其比重。
即:
式中:S——比重 Mo—一液化石油气分子量 M 空——空气分子量
兆帕)
气化潜
热 (焦耳/
422584 383254 366100 439320 390786 415800 405430 394133
千克,
沸点时)
五、液化石油 气的膨胀与压缩
物体能够热胀冷缩,这个自然的规律我们都知道。液态液化石油气的体积也
会因温度的升降而发生膨胀和收缩。表 1—9 是说明液体丙烷的体积与温度的关系。
缩的规律一样。例如,丙烷在 15℃时的体积为 100%,温度降到 0℃时,体积为 9
6.02%;在-20℃时,体积为 9l.40%;温度升至 30℃时,体积为 104.90%;在
50℃时,体积就膨胀为 113.80%,接近 114%。掖化石油气的膨胀系数,可见表 l
-10
液化石油气体积膨 胀系数
表 1-10
+10 0.5159 0.5901 0.5694 0.5396 0.6057 0.6150 0.6050
+15 0.5086 0.5846 0.5634 0.5346 0.5999 0.6090 0.5988
+20 0.5011 0.5789 0.5573 0.5329 0.5935 0.6035 0.5928
0.5280 0.5454 0.6011 0.5820 0.6190 0.6200 0.6300 0.6200
液化石油气的密度与其压力和温度有很大的关系。但对液化石油气主要成分 的液态密度来说,温度的影响远远大于压力的影响。当温度上升时密度减小,但 受压力影响却很小,可忽略不计。表 1—4 列出了液态液化石油气在不同温度下的 液态密度。
液化石油气既可以以气态形式存在,也可以以液态形式存在,所以,液 化石油气的密度有气态密度和液态密度二种。
标准状态下液化石油气的密度可见(表 1—3)。
标准状态下液化石 油气的密度
表 1—3
项 目 分子式 分子量 气态密度(千克/米 3) 液态密度(千克/升)
丙 烯 C3H8 44.094
丙 烯 C3H6 42.079
液态丙烷体积与温 度变化关系
表 1—9
温度 -20 0 10 15 20 30 40 50
(℃)
液 态 丙
91.4 96.02 98.7 100 101.0 104.9 109.1 113.8 烷 体 积 变
化 比 例 (%)
由 l—9 可知,液体丙烷在温度的影响下,体积发生了显著变化。它和热胀冷
不同温度下液态液 化石油气的密度(千克/升)
表 1—4
温度 丙烷 正丁烷 异丁烷
(℃)
丙烯
丁烯-1 丁烯-2 异丁烯
-15 0.5493 0.6166 0.5924 0.5528 0.6349 0.6427 0.6337
-10 0.5429 0.6115 0.5867 0.5504 0.6293 0.6373 0.6281
例如:
(1)
(2)
表 1—5 列出了标准状态下的气态液化石油气对空气的比重。
液化石油气气态比 重
表 1—5
项目 丙烷 正丁 异丁 丙烯 丁烯 顺丁 反丁 异丁
烷烷
-1 烯-2 烯-2 烯
气 态 1.525 2.090 2.081 1.459 2.003 1.940 1.940 1.940 比 重
从表 1—5 中可知,气态液化石油气的比重约在 1.5~2.l 之间,即比空 气重得多。因此,液化石油气发生漏泄后会积存于低洼处,易形成爆炸事故 隐患。我们在装卸液化石油气时,应注意拧紧管道阀门的接头,防止泄漏。
液体气化的另一种形式叫沸腾,是在液体表面和内部同时进行气化的过程。
任何一种液体只有在一定温度下才能沸腾,这个温度叫液体的沸点。如在 1 个物
理大气压时水的沸点是 100℃,丙烷是一 42.17℃,丙烯是一 47.O℃,异丁烯是
一 6.9℃,可见液化石油气的沸点都很低,即都在 0℃以下,因此常温下液态液
化石油气很容易气化。
液化石油气的气化潜热随引起气化的温度而变,温度升高,气化潜热减小,
达到临界温度时,气化潜热等于零。液化石油气的沸点及气化清热可见表 1—8。
液化石油气的沸点 和气化潜热
表 1-8
顺丁烯 反丁烯
项 目 丙烷 正丁烷 异丁烷 丙烯 丁烯-1
异丁烯
-2 -2
沸点
(℃) -42.17 -0.5 -10.2 -47.0 -6.3 3.7 0.88 -6.9 (0.1013
三、液化石油气 的比容 气体的比容是指单位质量气体所占有的体积。它随着压力和温度的不同 而发生变化,因此表示气体比容时,必须规定压力和温度条件,比容与密度 互为倒数,其单位常用 m3/kg 表示。
式中:r——气体比容(m3/kg) V——物质所占有的体积(m3) G——物质的重量(kg)
液化石油气的比容可见表 1—7。
由表 1—4 可知,液态液化石油气中各类烃在温度的影响下,密度发生了显著 的变化,温度上升,密度减小;温度下降,密度增大。各类烃从液态转变为气态 时体积增大的倍数,可用其液态密度与气态密度之比求出。例如在标准状态下液 态丙烯的密度为 0.5454 千克/升,而气态丙烯密度为 1.9136 千克/米 3。
表 1—6 列出了 20℃时液化石油气的液体对 4℃纯水的比重值。
液化石油气的液态 比重
表 1—6
项目
顺丁烯 反丁烯
丙烷 正丁烷 异丁烷 丙烯 丁烯-1
异丁烯
-2
-2
液态 比重 (d20)
0.4969 0.5788 0.5572 0.5139 0.5921 0.6213 0.6024
0.5924
从 1—6 中可以看出,液态液化石油气的比重约在 0.5~0.6 之间,也 就是说比水轻得多。因此,将液化石油气装入铁路罐车时,如液化石油气中 含有水分,经过几小时沉降,水会在罐体底部聚集,通过液相紧急切断阀可 将水分排出。万一发生液化石油气火灾时,只能用干粉灭火剂扑救,而不能 用水救火。因为液化石油气的比重比水小,水喷洒在已燃烧的液化石油气上 面,不仅不能将火熄灭,反而因为水比液化石油气重,水会托着燃烧的液化 石油气更快地向四周扩散而加大火势,更不利于灭火。
相关主题