液化气的物理特性

液化气的物理特性 表示液化气物理特性的项目有沸点 熔点 临界参数 密度 比容 相对 密度 蒸气压 露点 蒸发潜热 粘度 溶解度 1 沸点 液体沸腾时的温度称为沸点 沸点和蒸发虽同属于气化现象 但蒸发只是 在液体表面上进行 且在任何温度下都有蒸发现象 只不过是蒸发有快慢而已 而沸腾则是在液体内部和表面都同时发生 但必须达到一定条件才会发生 这 个条件就是液体内的饱和蒸气压和外界压力相等时 才会发生液体沸腾现象 液化气的沸点与外界压力有关 外界压力增大 沸点升高 压力减小 沸 点降低 我们通常所说的沸点是规定在 101 33KPa 1atm 下的液体沸腾的温 度 例如 丙烯在 101 33KPa 下沸点为 42 05 压力增大到 0 8MPa 时 沸点 会上升到 20 为了液化气储运安全使其沸点控制到常温以下 所以液化气工 作压力多定为 0 7MPa 液化石油气各组分在 101 33KPa 下的沸点参数见表 1 名 称沸 点 名 称沸 点 名 称沸 点 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 161 495 88 60 42 045 0 5 异丁烷 正戊烷 异戊烷 乙烯 11 72 36 064 27 853 103 68 丙烯 1 丁烯 顺 2 丁烯 异丁烯 47 72 6 25 3 718 6 896 2 气体 液体密度 密度是指单位体积的物质所具有的质量 用 表示 单位为 Kg m3 气体密度是随温度和压力的不同而有很大变化 因此 表示气体密度时 必须规定温度和压力条件 通常以压力为 101 33KPa 温度为 0 时的数值 作 为标准状态下密度值 液化气主要成分气体密度见表 2 名 称 标准状态下的密度 0 101 33 KPa 1atm 参考状态 Kg m3 15 6 101 33 KPa 1atm 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 1 丁烯 顺 2 丁烯 反 2 丁烯 异丁烯 丙烷 0 7168 1 3562 1 2036 1 9149 2 503 2 503 2 503 2 02 0 677 1 269 1 184 1 776 2 369 2 369 1 861 正丁烷 异丁烷 异戊烷 2 5985 2 6726 2 452 2 452 3 044 空气 1 29281 224 液体的密度受温度影响较大 温度升高时 体积膨胀 密度减小 但密度 受压力影响却很小 可以不予考虑 表 3 列出了丙烷的密度与温度的关系 由 表 3 可知液体丙烷受温度使其密度和体积变化情况 如在 15 时 丙烷体积为 100 当温度升高 30 时 体积膨胀到 105 即比原来增加了 5 丙烷的密度与温度的关系表 3 温度 20010152030405060 密度 0 560 530 5170 5090 50 4860 470 450 43 液 体 丙 烷 体 91 496 0298 7100101104 9109 1113 8119 3 1 气体 液体相对密度 物质的密度与某一标准物质的密度之比称为该物质的相对密度 相对密度 没有单位 气体的相对密度是指在标准状态下 气体的密度与空气密度的比值 用 S 表示 即 S 空 式中 S 某气体的相对密度 标准状态下某气体的密度 Kg m3 空 标准状态下空气的密度 其值为 1 293Kg m3 另一种简单方法 是用液化石油气分子量与空气量即 S M M空 式中 M 液化石油气的分子量 M空 空气分子量 其值为 29 液体的相对密度是液体的密度与同体积 4 纯水的密度之比 用 d 表示 没有单位 即 d 水 式中 d 某液体相对密度 某液体的密度 g cm 2 水 在 101 33Kma 和 4 下 纯水的密度 其值为 1 g cm2 液态液化气的相对密度是以 0 的数值作为标准 但操作和实际中都是在 常温下进行的 液态液化气相对密度在 0 5 0 6 之间 即比水轻得多 气态液 化气相对密度在 1 5 2 0 之间 比空气重 2 比容 气体的比容是指单位质量气体所占有的体积 用符号 r 表示 单位为 m3 kg r V G 式中 r 气体比容 m3 kg V 气体所占有的体积 m3 G 气体的质量 kg 由于比容随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关系 即 r 1 3 蒸气压 密闭容器内储存液体 在储存温度下 液体不断变化 直到气液两相 达到平衡共存时 这时测得的蒸气压力称为某温度下的饱和蒸气压 液化气组分的蒸气压是随温度变化的 温度升高 蒸气压增大 液化气各组分在不同温度下的蒸气压表 4 饱和蒸气压 KPa 绝 温度 丙烷 正丁 烷 异丁 烷 丙烯 1 丁 烯 顺 2 丁烯 反 2 丁烯 异丁 烯 戊 烷 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 110 180 270 370 430 640 850 1100 1430 1800 2200 28 45 68 96 150 210 290 390 510 620 44 60 102 160 230 320 420 550 710 970 150 200 300 410 580 760 1030 1330 1700 2100 2600 90 130 180 250 340 460 590 790 60 90 130 180 250 330 440 570 70 100 140 200 270 360 480 610 38 62 90 140 190 270 350 470 620 800 25 38 64 91 119 157 220 4 露点 在一定压力下 气体降到某一温度时就会凝结成液体 或霜 此时的 温度称露点 石油气体的露点与其组分有关 如果低沸点组分多 则露点 降低 低沸点组分少 则露点升高 此外露点也和压力有关 压力升高 露点也会升高 石油气体露点与压力关系表 5 露 点 石油气体 101 33KPa 1atm 202 66KPa 2atm 303 99KPa 3atm 405 32KPa 4atm 506 65KPa 5atm 丙烷 正丁烷 异丁烷 42 0 5 11 7 25 15 6 1 14 32 20 6 42 29 5 2 36 5 蒸发潜热 物质由液态变为气态时 需要吸收热量 气体变为液态时 又将放出 热量 这些热量只是用来改变物质的状态 而并不改变物质的温度 因此 称为潜热 蒸发潜热就是在某一温度下 一定数量的液体变为同温度的气 体所吸收的热量 液化气的蒸发潜热 随引起蒸发的温度而变 温度升高 蒸发潜热减小 达到临界温度时 蒸发潜热等于零 液化气各组分蒸发潜热 101 33KPa 表 6 项目丙烷正丁烷丙烯1 丁烯 顺 2 丁 烯 反 2 丁 烯 异丁烯 蒸发潜 热 J kg 423384440367416406394 6 比热容 比热容一般是指 1kg 某物质 气体或液体 温度升高 或降低 1K 1 时所吸收 或放出 的热量 7 膨胀与压缩 液态液化气也有热胀冷缩的性能 即在一定条件下 温度 或压力 变化 时 其体积也会发生变化 液化气的体积膨胀系数表 7 体积膨胀系数 K 在下列温度范围内 K 的平均值液体名称 在 15 时 20 10 10 40 15 时的体 积膨胀系数 的相对值 水 丁烯 丁烷 丙烯 丙烷 0 00019 0 00203 0 00212 0 00294 0 00306 0 00194 0 00209 0 0028 0 002 0 00210 0 00220 0 00368 0 00372 1 0 10 6 11 1 15 5 16 1 一般来说 水的膨胀系数与压缩系数之比较小 如装满水的储罐在温度变 化 1 时 压力会从 1MPa 增加至 1 392MPa 而液化气的膨胀系数比水大得多 以丙烷为例 在 16 时 丙烷的体积膨胀系数要比水大 16 倍 因此 储罐内 液化气的液面随周围气温变化而升降 如装得过满不留膨胀余地就会发生危险 液化气的罐装与储运必须严格控制环境工作温度 多在 10 20 之间 严禁 超温 超装 一般允许充装量为储罐容积的 85 温度 20010152030405060 相对 密度 0 560 530 5170 5090 5000 4860 470 450 43 液 体 丙 烷 91 496 0298 7100101 1104 9109 1113 8119 3 10 溶解度 在一定温度下