液化石油气的化学成分.docx

液化石油气的化学成分液化石油气是由多种烃类气湾组成的混合物，其主要成分是含有三个碳原子和四个氢原子的碳氢化合物，即：丙烷、正丁烷、异丁烷、丙烯、1-丁烯、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯和异丁烯八种重碳化合物，行业习惯上俗称碳三和碳四。另外还有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙烯和戊烯俗称碳一(C1)、碳二(C2)和碳五(C5)，以及微量的硫化物、水蒸气等非烃化合物。碳原子少于三个的甲烷、乙烷和乙烯需要比较高的压力才能液化，碳原子高于四个的戊烷、戊烯在常温下呈液态，所以在正常情况下，这些都不是液化石油气的组分。有机化学中，烃类混合物的化学式有分子式、结构式和示性式 3 种表示方法。分子式仅能表示分子中的碳原子和氢原子在数量上的关系。结构式能表示化合物分子中碳原子和氢原子的排列和结合方式，包括碳原子之间的价键数和键的位置。示性式是简化的结构式，它省略了结构式中碳原子和氢原子之间的短线，并把连在每个碳原子上的氢原子都合并书写。结构式和示性式中原子之间的短线代表结合的共价键，碳原子之间为一条线表示一价键或单键，有两条线则表示二价键或双键，因此，烃按其分子结构的不同，可分为烷烃和烯烃等。一、烷烃一、烷烃烷烃化合物是构成液化石油气的主要化学成分，其化学分子式可用 CnH2n+2(n1)表示。在烃的分子里，碳的化合价是四价，氢的化合价是一价。烷烃中碳原子与碳原子之间以单键相结合，而其余的价键都与氢原子相连接，直至 4个价键完全饱和为止，故烷烃又称饱和烃，其化学性质很不活泼。含有一个碳原子(n=1)的烷烃称为甲烷，含有两个碳原子的称为乙烷，以此类推。当碳原子数在十个以上时，就用对应的数字来表示，例如，C3H8称为丙烷，C12H26称为十二烷，低级烷烃的化学式及常温时的状态见表 1-2-1。表表 1-2-11-2-1 几种低级烷烃的化学式及常温时的状态几种低级烷烃的化学式及常温时的状态从丁烷开始，每一种烷烃虽然化学分子式相同，但是由于分子结构不同，即分子内部原子的排列顺序不同，因而具有不同的性质，这样的化合物称为同分异构体。例如，丁烷的同分异构体有正丁烷(碳原子的连接为直链)和异丁烷(碳原子的连接有支链)两种。二、烯烃二、烯烃烯烃的化学分子式为 CnH2n(n2)，烯烃的分子结构与烷烃相似，也是有直链或直链上带有支链的，所不同的是在烯烃分子中含有碳碳双键(CC)。当分子中碳原子数目相同时，烯烃分子中的氢原子要比烷烃分子中的氢原子少。因此，碳原子的价键不能完全和氢相结合，只好在两个碳原子之间接成双键。由于烯烃分子中碳原子的价键没有饱和，故烯烃又称为不饱和烃，其化学性质相当活泼。烯烃分子中双键的位置和碳键排列的结构不同，都会出现异构现象，所以它的同分异构体要比同样碳原子数目的烷烃多。烯烃的命名与烷烃相近，即含有两个碳原子的烯烃称为乙烯，含有 3 个、4 个碳原子的烯烃分别叫做丙烯、丁烯。低级烯烃的化学式及常温状态见表 1-2-2。三、液化石油气的质量要求三、液化石油气的质量要求液化石油气的来源不同，其成分和含量也不相同，为了准确了解液化石油气的成分和含量，通常采用色谱法对其进行定性与定量分析。1980 年原石油工业部颁发的液化石油气暂定质量指标规定为：液化石油气中 C1与 C2的含量不大于 3(体积分数，色谱法)；硫化氢含量不大于 20mgm3(乙酸铅沉析法)。GB 1117497 液化石油气标准中提出的质量要求见表 1-2-3。表表 1-2-21-2-2 几种低级烯烃的化学式及常温时的状态几种低级烯烃的化学式及常温时的状态表表 1-2-31-2-3 液化石油气的质量要求液化石油气的质量要求项目质量指标试验方法密度(15)/(kg/m3)报告ZBE 46001蒸气压(378)/MP138GB 6602C5 及 C6 以上组分含量(体积分数)/%30SY 2081残留物SY 7509蒸发残留物/(mL/100mL)报告油渍观察值/mL报告铜片腐蚀/级1SY 2083总硫含量/(mg/m3)343ZBE 46002游离水无目测硫化物(如硫化氢)是液化石油气中的有害物质，它不但腐蚀设备和管道，导致液化石油气泄漏，而且污染大气，危害人体健康，因此，要尽量将液化石油气中的硫化物除掉。但在民用液化石油气中，为了便于察觉其泄漏，又常用微量的甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚(CH3)等硫化物作加臭剂。水分也是液化石油气中的有害物质，除和硫化物共同对设备和管道起腐蚀作用外，在寒冷地区还容易结冰，造成管道和阀门堵塞，甚至破裂，因此，应尽量将其排除。