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轻烃燃气概述

  以C5为主并符合混空轻烃燃气要求的液体轻烃(住建部CJ/T 341-2010)
  中国工程院院士倪维斗教授指出:合适的能源应放在合适的地方。北京工业大学马重芳教授指出:能源优化配置的一个重要原则就是 :能够使用一次能源解决的,尽量不要使用二次能源;能够利用废弃能源的,就不要使用优质能源。

  轻烃燃气利用的本质意义,在于提高能源利用效率、优化能源配置、减少环境污染。开发轻烃燃气,要从了解燃气原料开始:我们利用的轻烃原料是什么?它从哪里来?

  轻烃,是石油烷烃产品中较轻的部分。天然气的主要成份甲烷C1,含少量的乙烷C2,液化气的主要成份是丙烷C3、丁烷C4,其在常温常压下呈气态,叫气态轻烃。C5-C16的烃在常温常压下是液态,属于液态轻烃。乙烷C2、丙烷C3气态轻烃是乙烯收率最高、成本优势显著的裂解原料。国内乙烯工业与美国、中东的乙烷、丙烷路线相比,石脑油重质化路线在投资、能耗和综合成本方面竞争力相差太大。天然气湿气中的乙烷C2和丙烷C3气态轻烃是一种优质的化工原料,若用其代替石脑油作为乙烯原料,乙烯装置投资可节省30%,能耗降低30-40%,综合成本降低10%。在华贲教授(华南理工大学教授,广州市能源学会副理事长)看来,目前我国2400万吨/年用作城市燃气的液化气C3、C4即LPG,应在10年之内用天然气顶替出来用作化工原料。倪维斗院士更加深刻地指出“天然气是一种高效能源,但现在却相当一部分用于城市居民生活采暖等民用方向,从热力学角度来说是高级的能源被低级地利用了”。

  轻烃燃气原料,是轻烃中以戊烷为主的混合液体。

  从天然气及油气田中回收的戊烷凝液,是指含有少量丁烷C4 及C6以上烷烃的低碳烷烃混合物,常温常压下呈液态,是石油链上最轻的液体馏分,其成份组成见下表:

组分

iC4

nC4

iC5

nC5

2,2-二甲基丁烷

C6环戊烷

nC6

3-甲基戊烷

甲基环戊烷

样品I

0.11

3.27

62.83

31.89

0.25

1.54

0.07

0.03

 

样品II

0.66

2.64

44.82

35.94

1.26

10.15

1.59

2.04

0.9

  注:C6+中包含2,3-二甲基丁烷+2-甲基戊烷
  石化炼油厂重整装置出来的副产品拔头油,主要组份为C5类烷烃,拔头油属饱和烃类,不含机械杂质,总硫含量低于1.5ppm,主要由正戊烷、异戊烷组成,有少量的轻、重组份,其成份组成见下表:

项目

异丁烷

正丁烷

异戊烷

正戊烷

环戊烷

碳六

合计

液相体积含量

1.99

10.81

36.18

42.94

3.58

4.50

100

气相体积含量

2.57

12.19

35.15

42.17

3.26

4.65

100

  戊烷原料主要来源于油气田和炼油厂,是数量较大,价格低廉的天然资源,石油开采及炼制工业中目前还没有有效的办法使其转变成经济价值更高的化工产品,C5烷烃作为液化气沸点太高,不宜使用;作为汽油沸点又太低,蒸汽压太高也不能使用。如果在油气田、天然气田稳定净化流程中,能将戊烷混合烃更多的直接转变成便于储存和运输的轻烃燃气原料,就地就近利用,将对我国城镇燃气优化配置、节能减排起到显著的促进作用。