气体流量计测定液化石油气气化率
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摘 要：本文介绍建立了一种直接测定液化石油气气化率的方法，将液化石油气在50℃下闪蒸气化，通过控制气化气体流速在8～10L/min，采用干式或湿式气体流量计测定对气化气体进行累计体积的测定，并以此计算得出气化率。实验表明，流量计法测定的液化石油气样品气化率，实测值与理论值之间相对误差在1%以内。对液化石油气样品的气化率的测定，重复多次实验，测定值的相对标准偏差（n=6）小于1.5%。
关键词：液化石油气 气体流量计 气化率
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0091-02
液化石油气是石油炼化产品之一，常见以C3、C4混合物为主。液化石油气使用前需要经过气化成气态石油气使用，其气化效率反映液化石油气气体产生量[1-2]。同时气化率也是燃气销售企业进行贸易结算和炼化生产企业进行生产过程的工程计算常用的指标中的一个重要指标[3]。近年来，第三方检测市场也出现对液化燃气气化率的检测需求。
本工作采用兩种不同形式的气体流量计，对低压环境下，不同温度条件的液化石油气进行气化并测定体积流量，通过与色谱分析的间接计算方法比较和评价，获得一种测定液化石油气气化率的方法。本方法仪器设备简单、成本低、结果直观准确，是属于直接测量方法，能真实反映现实生活中液化石油气的性质。其气化率结果更具有实用性。
1 试验部分
1.1 仪器和试剂
品川DC-2C干式气体流量计、LMF-2湿气气体流量计、Agilent 7820A气相色谱仪、WH014X恒温水浴、Sartorius电子天平。
无水氯化钙、普通液化石油气液体、典型液化石油气烃组分标准液体及标准气体，其组成见表1。
1.2 试验方法
称重后装有样品的采样钢瓶与闪蒸钢瓶、流量计相连，检查气密性完好，控制水浴温度50℃，待闪蒸钢瓶温度恒定后，控制样品钢瓶和闪蒸钢瓶开关阀开度使气体压力为稳定在100±10mm水柱的压力，此时气体流速约为8～10L/min。气化气体开始通过气体流量计（干式或湿式流量计）时开始计时至气化终点结束。记录实际累计气化体积。若过程中每累计气化一定量气体时，采集样品，本并使用气相色谱仪，参照液化石油气组分分析方法[4]，用气相色谱仪对采集的气体样品进行组分分析，计算得到理论气化体积。以此可计算不用方法的气化率。
2 结果与讨论
2.1 气体流量计的选择
对于实验室进行非在线计量液化石油气气化气体累计体积时，在1～5kPa的低压环境及低流速的条件下，采用干式气体流量计或湿式气体流量计具有高精度高准确性的优势。对于不含可溶于水的组分（如硫化氢等）的液化石油气，可选用湿式气体流量计;对于含硫化物的液化石油气，应选用干式气体流量计，测量前需对计量气体进行干燥。
2.2 气化条件的选择
典型的液化石油气组分组成应为C2～C5的混合烃，其中C3、C4烃类共占90%以上。因此为实现液化石油气要实现的完全气化，气化温度条件应不低于最高沸点的组分。本文选择50℃作为气化温度可以确保液化石油气完全气化。
开关阀门的开度与气体通过流量计时的压力有关，也直接影响气体流速。为结合本工作使用的流量计量程参数，同时为使气化过程流量计指针转动速度适合观察，选定控制气体压力约为1kPa为合适。若使用大量程流量计，可以适当调整气体压力。
2.3 方法的准确度
按本工作试验方法测量几种典型标准液样品气化体积，将所得结果与标准值进行比较，结果见表2。由表2可知，测定结果的相对误差均小于1.0%，准确度高。
2.4 方法的精密度
按本工作试验方法测量对两组普通液化石油气样品进行气化体积测量，每组样品平行测定6次，每组测试的样品为6瓶来自同一生产批次的普通液化石油气充装的钢瓶样品。测试结果见表3。由表3可看出，两组样品测定结果的相对标准偏差均小于1.5%，说明本方法具有良好的精密度。
2.5 样品分析
按本工作试验方法对液化石油气标准液体（组成1）进行气化分析的过程中，同时对各气化阶段收集的气体样品进行色谱分析。将色谱分析所得组分结果通过计算得出的标准状态下气化率，与流量计法测量的标准状况下的气化率结果进行比较，结果见表4。试验过程中处于不同气化阶段的气体样本计算所得的理论气化率存在较大差异。而流量计法则可直接测量实际气化率。
3 结语
色谱分析组分计算法得出的气化率受限于采集的气体样本，气化过程各阶段轻重组分比例差异对气化率的计算结果影响很大。本试验方法采用流量计法关注气化终点累计所得气体体积，避免了气化过程各阶段节点气体组成差异影响计算结果。同时，在实际储运环境的应用中，避免因样品中含有不易气化成分、杂质或残液等因素对生产计算或贸易结算造成结果差异而引致的损失，具有较强实用意义。
参考文献
[1] 郭景云.液化石油气组成色谱分析技术探讨[J].石油与天燃气化工，2015，44（1）：87-92.
[2] 王楼明，方红，叶锐钧，等.毛细管气相色谱法对液化石油气组分的测定[J].分析测试学报，2009，28（11）：1335-1339.
[3] 刘俊.影响液化天然气气化率的因素及控制措施[J].化工设计通讯，2019（3）：177，192.
[4] NB/SH/T 0230-2019 液化石油气组成的测定 气相色谱法[S].
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