液化石油气二甲醚储配站项目可行性研究报告.doc

液化石油气/二甲醚储配站项目可行性研究报告液化石油气/二甲醚储配站项目可行性研究报告目 录1概 述41.1项目概要41.2项目建设的必要性41.3工程建设规模51.4建设内容51.5编制范围61.6编制依据及遵循的规范61.7编制原则71.8供应区域概况72液化石油气、二甲醚液化气气源介绍92.1形状及情况92.2加工工艺情况102.3液化气的用途113工艺方案193.1编制基础资料193.2站址的选择273.3工艺方案354总图方案394.1总图布置原则394.2分区布置方案394.3防火间距404.4竖向设计404.5站区绿化414.6总图运输415土建设计425.1建筑设计425.2结构设计446公用工程456.1电气设计456.2给排水设计467消防设计477.1编制依据477.2编制原则477.3消防设计487.4电气、仪表498环境保护518.1编制依据标准和规范518.2工程概况518.3主要污染源及污染物分析528.4环境污染防治措施528.5环境评价538.6绿化设计549劳动安全卫生559.1编制依据559.2站区内主要危害因素569.3劳动安全保证措施569.4管理措施5910节 能6111劳动定员6212主要技术经济指标6312.1建设规模6312.2建设用地面积6312.3总投资6313投资估算6413.1编制依据6413.2工程总投资6414效益分析6614.1社会效益6614.2环境效益6614.3节能效益6614.4经济效益6615问题和建议671 概 述1.1 项目概要工程名称：燃气有限公司液化石油气/二甲醚储配站建设单位：某燃气有限公司设计单位：某省煤矿设计院设计人员： 建设地点：某市工业区河南工业园1.2 项目建设的必要性1) 广西自治区经济发展和城市建设的需要根据广西自治区规划目标，要提高城市综合实力，使社会、经济、环境协调持续发展，就必须做好包括燃气在内的基础设施建设。本工程项目的建设，是加快完善广西自治区基础设施建设的具体体现。随着城区规划建设的实施，城区规模扩大，人口增加，城市道路的建设带动产业开发区、居住小区及配套设施的开发建设，要求城市燃气等基础配套设施必须相应发展；很明显，现状燃气供应状况已经滞后，不能满足广西自治区居民、商业用户等对燃气供应稳定性和可靠性的更高要求。2) 环境保护的需要提高城市燃气气化率是重要的环保措施，然而进一步发展燃气用户必须有可靠完善的供应系统作保证。众所周知，城市煤改气、油改气可以减少废气排放量，减轻城市污染，改善大气环境状况，改变人们生存环境，减少疾病发生。所以本项目的建设是环境保护的有力措施。综上所述，某燃气有限公司液化石油气/二甲醚液化气充装站工程的目的是完善城市燃气供应系统、提高城区市政设施水平、提高人民生活质量、改善城市形象和投资环境；也是保护环境的重要措施。因此，某燃气有限公司液化石油气/二甲醚液化气充装站的建设是十分必要和非常重要的。1.3 工程建设规模根据充装站供应范围的城市规模，某燃气有限公司液化石油气/二甲醚液化气充装站工程的建设储存规模为700立方米液化石油气，供应规模7000吨/年,200立方米二甲醚液化气，供应规模1000吨。工程建设设计一个方案1.4 建设内容1) 液化气存储系统：二甲醚液化气储罐2100 m3，液化石油储罐7100 m3，残液罐1100 m3；2) LPG灌瓶系统设施；3) 倒残系统设施；4) 汽车槽车装卸系统；5) 液化石油气管道及其辅助设施；6) 二甲醚液化气管道及辅助设施；7) 罐池、设备基础、机泵房、场地等土建工程；8) 公用工程A. 给排水、消防系统配套设施；B. 电气、仪表系统（强电、弱电）；9) 办公及维护抢险设施；10) 环境绿化。1.5 编制范围某市北与柳州市、桂林市、河池市交界，东与梧州市、桂林市、贵港市相邻，西与河池市、南宁市相交，南与贵港市、南宁市毗邻。深居广西腹部，经济、交通地位十分重要，地缘优势十分明显。项目的供应范围为1个市辖区、3个县、1个自治县，代管1个县级市。1.6 编制依据及遵循的规范1.6.1 遵循的规范1) 城镇燃气设计规范（GB50028-2006）；2) 建筑设计防火规范（GB50016-2006）；3) 城镇燃气用二甲醚（GB25035-2010）；4) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）；5) 其他各专业的现行设计规范及标准；1.7 编制原则1) 严格执行国家、行业城镇燃气的标准、规范和规定；2) 满足技术先进可靠，生产工艺简单，生产稳定，供气安全的要求；3) 选择对环境保护最为有利的工艺方案，并尽可能节约投资；4) 工程设计中要树立安全第一的思想，从技术上消除一切隐患的发生；5) 坚持节能的原则，做好能源的综合利用，提高效率，力求取得良好的经济效益、社会效益和环境效益；6) 在满足技术先进，经济合理的情况下，尽可能采用新工艺、新设备、新材料、新结构；7) 站址选择应符合城市总体规划，符合地质条件，交通要便利；8) 合理进行总图布局，节省土地，注重消防、安全、节能、环保。1.8 供应区域概况某市为广西壮族自治区管辖的地级市，是2002年12月28日撤销原柳州地区后设立的地级市。某市位居广西中部，故有“桂中”之称，又因资源物产丰富，有“广西煤都”、“中国糖都”、“世界瑶都”等美称。某市北与柳州市、桂林市、河池市交界，东与梧州市、桂林市、贵港市相邻，西与河池市、南宁市相交，南与贵港市、南宁市毗邻。深居广西腹部，经济、交通地位十分重要，地缘优势十分明显。下辖四县一市一区，全市总面积1.34万平方公里，户籍人口254.98万，其中壮、瑶等少数民族人口占75%，城区人口27万人。随着经济快速发展城市基础设施进一步完善。自来水供水总量1811万吨，用水人口21万人。液化气供气总量0.79万吨，用液化气人口14万人。公共汽车营运车辆187辆，年客运量1495万人次，均增长47.3%。建成区绿化覆盖面积512公顷，增长13.4%；建成区绿化覆盖率26.2%，比上年提高1.9个百分点；城市生活垃圾无害化处理率为100%，城市生活污水集中处理率达60%。 全市规模以上工业企业能源消费量353.71万吨标准煤，同比增长10.1%；万元产值能耗1.5617吨标准煤，同比增长3.0%。27家重点耗能企业综合能源消费量306.92万吨标准煤，同比增长0.7%，实现节能量31.15万吨标准煤。市垃圾焚烧发电厂并网发电，城东污水处理厂建成并投入使用，有力推动了全市污染减排工作，环境质量继续改善。全市饮用水源水质100%达标。6个县（市、区）空气质量全部达到三级标准以上，其中达到二级标准的有5个县（市、区）。所以大力发展城镇居民、工商用户液化石油气普及，对某市的建设、环境保护有重要意义。2 液化石油气、二甲醚液化气气源介绍液化石油气是石油产品之一。英文名称liquefied petroleum gas，简称LPG。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。2.1 形状及情况 液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等，有时也控制烯烃含量。液化石油气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸。 LPG主要是由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）组成的，有些LPG还含有丙烯（C3H6）和丁烯（C3H8）。LPG一般是从油气田、炼油厂或乙烯厂石油气中获得。LPG与其他燃料比较，具有以下独特的优点：污染少。LPG是由G3（碳三）、G4（碳四）组成的碳氢化合物，可以全部燃烧，无粉尘。在现代化城市中应用，可大大减少过去以煤、柴为燃料造成的污染。发热量高。同样重量LPG的发热量LPG的发热量相当于煤的2倍，液态发热量为45 18545 980kJ/M3。易于运输。LPG在常温常压下是气体，在一定的压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体，可用火车（或汽车）槽车、LPG船在陆上和水上运输。压力稳定。LPG管道用户灶前压力不变，用户使用方便。储存设备简单，供应方式灵活。与城市煤气的生产、储存、供应情况相比，LPG的储存设备比较简单，气站用LPG储罐储存，又可装在气瓶里供用户使用，也可通过配气站和供应管网，实行管道供气；甚至可用小瓶装上丁烷气，用作餐桌上的火锅燃料，使用方便。由于LPG有上述优点，所以被广泛用作工业、商业和民用燃料。同时，它的化学成分决定了LPG也是一个非常有用的化工原材料，因而也广泛用于生产各类化工产品。2.2 加工工艺情况液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下(%)：氢气5-6、甲烷10、乙烷3-5、乙烯3、丙烷16-20、丙烯6-11、丁烷42-46、丁烯5-6，含5个碳原子以上的烃类5-12。热裂解气的主要成份如下(%)：氢气12、甲烷5-7、乙烷5-7、乙烯16-8、丙烷0.5、丙烯7-8、丁烷0.2、丁烯4-5，含5个碳原子以上的烃类23。这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250-l/33，贮存于耐高压的钢罐中，使用时拧开液化气罐的阀门，可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰，燃烧过程中产生大量热(发热值约为92 100 kJ/m3-121 400 kJ/m3)。2.3 液化气的用途 随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等，用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。1) 用于有色金属冶炼有色金属冶炼中要求燃料热质稳定，无燃炉产物，无污染，而液化石油气都具备了这些条件。液化石油气被加热气化后，可以方便地引入冶炼炉燃烧。山东金升有色金属集团公司已将液化石油气成功地用于德国克虏伯熔炼炉的铜冶炼工艺，代替了原煤气燃烧工艺，减少了硫、磷等杂质的危害，提高了铜材质量。2) 窑炉焙烧我国的各种工业窑炉和加热炉历来以烧煤为主，这不仅造成能源的浪费，排出的烟气也严重污染着环境。为此，国家有关部门提出我国能源今后发民任务是：优化能源结构，建立世界级清洁、安全、高效的能量供应体系，建立能源技术发展促进机制等。为适应这一任务的要求，许多工业窑炉和加热炉改用液化石油气作燃料，如用液化石油气来烧瓷制瓷砖；用液化石油气烘焙轧制薄板等，既减少了对空气的污染，又大大提高了产品的烧制质量。3) 作汽车燃料据2000年我国城市环境状况公告显示，监测的338个城市中，超过国家大气质量二级标准的城市占到63。5%，其中超过三级的有112个，我国大气污染已由工业废物、煤烟气型向光化学烟雾型转变，大城市中汽车排放尾气成为大气的主要污染源之一。目前，城市空气污染源中约有70%来自汽车的废气排放。为解决这一问题，自20世纪末，我国各大中城市相继建起了汽车加气站，用液化石油气替代汽油作汽车燃料，这一燃料品种的改变，极大地净化了城市空气质量，也是液化石油气利用的又一大发展方向。4) 居民生活燃用居民生活燃用液化石油气主要有管道输送和瓶装供给两种方式。A. 管道输送：管道输送方式主要集中在大中城市进行，它是由城市燃气公司把液化石油气与空气、液化石油气与煤气或液化石油气与化肥厂排放的空气等混合后，通过管道直接输送到居民家中使用，目前，许多城市都实现了这种供应形式。B. 瓶装供给：瓶装供给是通过一个密封钢瓶将液化石油气由储配站分配到各家各户，作为家庭灶具的供气源，它起源于20世纪60年代初，最早是在炼油厂和几个工业城市使用，现已发展到乡镇农村。在民用部地区就建有从事钢瓶供气的液化石油气储配站一万多个，有的个别乡镇平均建有2个以上。由此可见，液化石油气的使用范围愈来愈广，使用量愈来愈大，发展愈来愈快。因此，加强对液化石油气知识的宣传学习，保证液化石油气的安全使用，是非常必要和迫切需要的。二甲醚液化气是煤化工产品之一。英文名称Dimethyl Ether，简称DME。由化工厂生产甲醇过程中，对甲醇脱水所得，主要成分为二甲醚、甲醇、少量的水，2.4 形状及情况 二甲醚主要用作重要的化工原料，可作为工业、民用、内燃机燃料。二甲醚液化气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸。DME是最简单的醚类化合物，它的分子式为一个氧连两个甲基：CH3OCH3 ，组成的，DME一般是从化工厂、炼油厂生产甲醇后脱水获得。DME与其他燃料比较，具有以下独特的优点：污染少。DME是由一个氧连两个甲基组成的醚类化合物，可以全部燃烧，无粉尘。在现代化城市中应用，可大大减少过去以煤、柴为燃料造成的污染。发热量高。同样重量DME的发热量相当于柴油相同，液态发热量为二甲醚的低热值：59.0 MJ/m3二甲醚的高热值：64.12 MJ/m3。易于运输。DME在常温常压下是气体，在一定的压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体，可用火车（或汽车）槽车、DME船在陆上和水上运输。压力稳定。DME管道用户灶前压力不变，用户使用方便。储存设备简单，供应方式灵活。与城市煤气的生产、储存、供应情况相比，DME的储存设备比较简单，气站用DME储罐储存，又可装在专用气瓶里供用户使用，也可通过配气站和供应管网，实行管道供气；甚至可用小瓶装上二甲醚液化气，用作餐桌上的火锅燃料，使用方便。由于DME有上述优点，所以被广泛用作工业、商业和民用燃料。同时，它的化学成分决定了DME也是一个非常有用的化工原材料，作为重要的化工溶剂、替代氟利昂作为制冷剂，因而也广泛用于生产各类化工产品。2.5 二甲醚液化气的用途1、用作车用燃料DME是一种含氧燃料，十六烷值高，具有优良的燃烧性能。由于大规模生产DME成为可能，DME作为车用替代燃料已引起人们的广泛关注。燃烧性能国外关于DME燃烧性能研究的报道较多。在多种尺寸(2733600cm3/缸)和类型的发动机上考察了纯DME燃烧性能。结果表明，DME能够实现发动机高效，超低排放，柔和燃烧，排烟为零，燃烧噪声比传统柴油机低，所排放尾气无需用催化转化处理就能满足美国加利福尼亚有关汽车超低排放尾气的标准。同时，对DME燃烧产物中温室效应气体也进行了考察，DME可用于市区交通工具，特别适合于替代柴油。对于DME点火性能研究表明，当DME喷入空气中时，DME的滞燃期与柴油相近；当氧浓度降低时，DME的滞燃期较柴油缩短。在排气循环利用(EGR)过程中，燃用DME发动机可以在较高的排气循环量下操作。喷射性能DME具有较高的蒸汽压，因此对DME喷雾行为的研究将有利于理解和改善DME燃烧过程。在相同条件下，当刚喷射时DME喷雾迅速地向横向伸展,其余的喷雾部分正常地向前运动；这些靠近油嘴的侧喷雾迅速汽化。另外，在喷射过程中喷雾头部分趋于与整体喷雾分离开，而且快速减速和汽化直到喷雾主体部分将其穿透。尽管DME作为柴油替代燃料具有非常令人满意的燃烧性质，也不像天然气使用时需要高压压缩，但是DME在应用于传统的柴油喷射系统时，DME物理性质需发生变化。经验表明，DME的许多使用性质与其物理性质有关，而不是与其燃烧性质相关。例如，DME液体粘度低，只是柴油的0.05倍，采用传统柴油机燃用DME时会出现燃料泄漏的问题。因此，必须针对DME燃料设计新型的电磁阀操作的喷射器，在DME作为车用燃料时，应根据其特有的性质，合理地优化设计发动机的相关部件。2、 用作民用燃料随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，不仅在城市，而且在广大乡镇对洁净燃料的需求量与日俱增。在难以实现管道燃气供应的地区，对液化石油气的需求量更大，而我国液化石油气供不应求，需要大量进口。我国煤炭资源丰富，因此，利用煤为原料制取二甲醚来代替液化石油气，对改变我国中小城市及乡镇的燃料构成和改善生态环境，是一条重要的途径。20世纪70年代，国外已有人提出将由甲醇脱水制成的二甲醚加入城市燃气，或将二甲醚代替液化石油气作为民用燃料。国内也有人将二甲醚用作民用燃料，并于1995年在西安建立500t/a甲醇脱水制取二甲醚的工业试验装置，采用液化石油气的灶具及储罐，供居民使用。二甲醚液化气之所以能代替液化石油气作为民用燃料，是因为二者性能相近。DME本身含氧，燃烧充分，不析碳，无残液。DME易压缩，60时的贮存压力是1.47MPa，小于液化气LPG的1.92MPa，所以二甲醚的蒸汽压符合GB1117489的要求。与液化石油气相比,二甲醚做民用燃料还有以下优点：(1)在同等温度条件下蒸汽压比液化石油气低，储存、运输比液化石油气安全；(2)在空气中的爆炸下限比液化气高1倍，使用比液化石油气安全；(3)分子结构与液化石油气不同，燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残液、黑烟，CO和NOx排放量很低，因此人们把它誉为“洁净燃料”；(4)所用的罐装设备、液化气罐和灶具与液化石油气基本通用(灶具使用天然气灶更为合理)。3、 DME制取低碳烯烃由煤或天然气，中间经由合成气制取乙烯、丙烯等低碳烯烃，是人们正致力于开发的低碳烯烃生产的最重要的非石油技术路线。以合成气经由DME制取低碳烯烃新工艺中，合成气直接转化为DME过程在热力学上十分有利，可获得较高的CO单程转化率。4、 DME用于燃料电池DME部分氧化制氢DME部分氧化制氢的反应式是：CH3OCH3+0.5O22CO+3H2。DME部分氧化生成CO和H2，随后进行水煤气变换反应，这是具有很大吸引力和潜力的反应过程，可用于制备燃料电池所用H2。DME水蒸气重整制氢DME水蒸气重整制富氢气是具有应用前景的用于燃料电池用原料制备的过程，比甲醇水蒸气重整制氢更具有经济意义。燃用DME燃料电池燃用DME燃料电池在工作过程中，DME分解生成CH4，CO和H2发生在第一步，总反应式与DME部分氧化制CO和H2相似。5、 DME用作有机化工原料DME羰基化制醋酸甲酯采用DME羰基化法制醋酸甲酯具有较大的工业重要性和潜力，反应式如下：CO+CH3OCH3CH3COOCH3。SiO2负载的经金属离子交换改性的杂多酸MW12PO40(M为族金属)对于225和0.1MPa下DME气相羰基化制醋酸甲酯具有优良的催化活性。以DME位原料合成碳酸二甲酯碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机合成中间体，用于环境友好的中间体以及有机合成的起始原料,被誉为有机合成的“新模板”，也可替代MTBE作为汽油添加剂，提高辛烷值。DME制二烷氧基烃类化合物二烷氧基烃类化合物为一类含氧化合物，可以作为柴油的添加剂，减少尾气中烟排放量，同时也可增加柴油燃料中氧的含量。采用介电势垒放电法将DME转化为二烷氧基烃类化合物,其主要为二烷氧基烃，包括二甲氧基乙烷、二甲氧基丙烷、1,2,3三甲氧基丙烷和酯类，可作为高效柴油添加剂。DME转化率达66.56%，二烷氧基烃类化合物的选择性大于39.0%。6、 DME用于气溶胶目前二甲醚最主要的用途是作气雾剂，它既可单独使用又可作为主要成分用于日用化学品、喷塑、胶粘剂等的生产。作为优良的气雾剂，二甲醚单独使用效果更好，其用量占产量约80%，已广泛用于化妆品工业。7、 DME用作制冷剂由于二甲醚的沸点较低，气化热大，气化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟氯烷，因此二甲醚作致冷剂非常有前途。它在冰箱、空调、食品保鲜等方面的应用国内外正在积极开发，以替代氟利昂，减少对环境的污染。此外，二甲醚还可用于制药、农药、脱膜剂、发泡剂。总之，二甲醚用途广泛，具有很好的市场前景。3 工艺方案3.1 编制基础资料3.1.1 气象资料某市是亚热带季风气候区，北回归线从南缘经过，具有典型的亚热带季风气候特征，全年气候温和、日照充足、雨量充沛，农业气候资源丰富，但旱涝寒害频率也较高。全地区年均日照13251734小时；平均年降水量12251942毫米，四月下旬八月下旬为雨季， 是洪涝多发季节； 年平均气温181212。 3.1.2 基本地震烈度某市的地震烈度为6度，本工程属于生命线工程，按相关规定应7度设防。3.1.3 气源资料1) LPG的组分本项目气源为钦州液化石油气，属于催化裂解气，其组分及参数数据如下（）： 氢气56、甲烷10、乙烷35、乙烯3、丙烷1620、丙烯611、丁烷4246、丁烯56，含5个碳原子以上的烃类512。2) LPG的物性参数A. LPG气体的密度LPG的气体密度单位是以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3.1.3-1。 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） 表3.1.3-1温度/丙烷正丁烷异丁烷-156.41.062.50-107.571.853.04-59.052.103.59010.342.824.31511.903.355.071013.603.945.921515.514.656.952017.745.397.842520.156.189.213022.807.1911.503525.308.1713.004028.609.3314.704534.5010.5716.805036.8012.1018.945540.2212.3820.566044.6015.4024.20从表3.1.3-1中可以看出，气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。在压力不变的情况下，气态物质的密度随温度的升高而减少，在101.3kPa下一些气态碳氢化合物的密度见表3.1.3-2。一些气态碳氢化合物在101.3kPa下的密度/( kg/m3) 表3.1.3-2温度/甲烷乙烷乙烯丙烷丙烯正丁烷异丁烷1-丁烯00.71681.35621.26042.021.91492.59852.67262.503150.6771.2691.1841.7611.7662.4522.4422.369B. LPG液体的密度以单位体积的质量表示，即kg/m3。它的密度受温度影响较大，温度上升密度变小，同时体积膨胀。由于液体压缩性很小，因此压力对密度的影响也很小，可以忽略不计。由表3.1.3-3可以看出，液化石油气液态的密度随温度升高而减少。液化石油气液态的密度(kg/m3) 表3.1.3-3温度/丙烷正丁烷异丁烷丙烯丁烯-15548615600567634-10542611594561629-553560558855262405236005825456195521596576538612105145915705316061550758356552460020499578560254905735533048356854635474562540404645565344545454952750446542520C. 相对密度由于在液化石油气的生产/储存和使用中，同时存在气态和液态两种状态，所以应该了解它的液态相对密度和气态的相对密度。液化石油气的气态相对密度，是指在同一温度和同一压力的条件下，同体积的液化石油气气体与空气的质量比。求液化石油气气体各组分相对密度的简便方法，是用各组分相对密度的简便方法，是用各组分的相对分子质量与空气平均相对分子质量之比求得，因为在标准状态下1mol气体的体积是相同的。液化石油气气态的相对密度见表3.1.3-4。 液化石油气气态的相对密度(0,101.3kpa) 表3.1.3-4名称分子式相对分子质量空气平均相对分子质量相对密度丙烷C3H844291.517丁烷C4H1058292.000丙烯C3H642291.448丁烯C4H856291.931戊烯C5H1272292.483从表3.1.3-4中可以看出液化石油气气态比空气重1.5-2.5倍。由于液化石油气比空气重，因此，一旦液化石油气从容器或管道中泄漏出来，不像相对密度小的可燃气体那样容易挥发与扩散，而是像水一样往低处流动和滞存，很容易达到爆炸浓度。因此，用户在安全使用中必须充分注意，厨房不应过于狭窄，通风换气要良好。液化石油气储存场所不应留有井、坑、穴等。对设计的水沟、水井、管沟必须密封，以防聚积，引起火灾。液化石油气的液态相对密度，指在规定温度下液体的密度与规定温度下水的密度的比值。它一般以20或15时的密度与4与15时纯水密度的比值来表示。液化石油气的液态相对密度，随着温度的上升而变小，见表3.1.3-5。液化石油气液态各组分相对密度 表3.1.3-5温度/丙烯丙烷正丁烷异丁烷1-丁烯-200.5730.5440.6210.6030.641-100.5590.5410.6110.5920.63000.5450.5280.6010.5810.319100.5300.5140.5900.5690.607200.5130.5000.5780.5570.595从表3.1.3-5中可看出，在常温下（20左右），液化石油气液态各组分的相对密度约为0.50.59之间，接近为水的一半。当液化石油气中含有水分时，水汾就沉积在容器的底部，并随着液化石油气一部输送到用户，这样，既增加了用户的经济负担，又会引起容器底部腐蚀，缩短容器的使用期限。因此，液化石油气中的水分要经常从储罐底部的排污阀放出。D. 体积膨胀系数绝大多数物质都具有热胀冷缩的性质，液化石油气也不例外，受热受膨胀，温度越高，膨胀越厉害。由表3.1.3-6可知，液化石油气液体的积积膨胀系数比水大十几倍，且随温度的升高而增大，因此，液化石油气在充装作业中必须限制装量。液化石油气组分及水的体积膨胀系数/-1 表3.1.3-6温度/丙烷丙烯正丁烷异丁烷1-丁烯水0-100.002650.002830.001810.002330.001980.000029910-200.002580.003130.002370.001710.002060.0001420-300.003520.003290.001730.002970.002140.0002630-400.003400.003540.002270.002170.002270.0003540-500.004220.003890.002220.002660.002440.00042E. 体积压缩系数对于满液的容器，当温度升高时，液体的体积会膨胀，但由于受到容器容积的限制，液体将会受到压缩。体积压缩系数是指压力每升高1MPA时液体体积的减缩量。液化石油气(65%丙烷+35%异丁烷)的体积膨胀系数体积压缩系数及其比值见表3.1.3-7。液化石油气体积膨胀系数体积压缩系数及其比值 表3.1.3-7温度/体积膨胀系数/-1体积压缩系数/MPA-1比值/(MPA/)00.002150.001072.01100.002280.001161.97200.002460.001261.95300.002660.001381.93400.002920.001511.93500.003260.001681.84600.003130.001871.99由表3.1.3-7可以看出，体积膨胀系数和体积压缩系数的比值一般为1.8以上，这说明如果不考虑容器本身由于温度和压力的升高而产生的容积增量，则容器在满液情况下，温度一旦升高，就使得容器内压力急剧升高。F. 饱和蒸气压饱和状态时的液体称为饱和液体，饱和状态时的蒸气称为饱和蒸气，饱和蒸气所显示出来的压力称为饱和蒸气压。在不同温度下液化石油气各种组分的饱和蒸气压见表3.1.3-8。不同温度下液化石油气各种组分的蒸气压/MPa 表3.1.3-8温度/丙烷丙烯正丁烷异丁烷1-丁烯顺式-2-丁烯反式-2-丁烯异丁烯-200.2320.3020.0450.0690.0560.062-150.2530.3550.0550.0860.6090.0450.0510.072-100.3320.4150.0670.1050.0840.0560.0640.087-50.3910.4860.0820.1260.1030.0700.0770.10600.4570.5640.1000.1500.1250.0850.0950.12850.5330.5620.1210.1790.1490.1030.1150.152100.6170.7500.1430.2110.1790.1240.1370.181150.7110.8570.1710.2470.2110.1480.1630.213200.8170.9730.2010.2880.2470.1760.1930.256250.9331.110.2350.3350.2890.2070.2270.291301.061.260.2750.3870.3360.2420.2650.338351.201.420.3180.4330.3880.2820.3070.391401.361.590.3670.5030.4470.3270.3350.449451.521.780.4210.5790.5120.3760.4080.514501.711.990.4810.6560.5830.4310.4660.587由表3.1.3-8可以看出，液化石油气的蒸气压是随温度而变化的，温度升高，蒸气压增大。另外液化石油气的蒸气压和组分有关，随着碳原子数的增加，蒸气压则减小。对于液化石油气来说，常温下，容器内部液化石油气的压力总比外界大气压力大得多，所以，液化石油气一定要在密闭的、具有足够强度的容器中储存。G. 沸点和露点液化石油气各组分在101.3KPA时的沸点见表3.1.3-9。液化石油气各组分在101.3KPA时的沸点 表3.1.3-9组分丙烷丙烯正丁烷异丁烷1-丁烯顺式-2-丁烯反式-2-丁烯异丁烯正戊烷沸点/-42.1-47.0-0.5-11.7-6.263.750.88-6.936.2露点是指气态液化石油气加压或冷却时，使之液化成液滴的温度。液化石油气各组分的露点实际上是各组分液体在饱和蒸气压力下所对应的饱和温度。H. 汽化潜热液态变成气态时，需要吸收热量，气态变成液态时奖放出热量，这些热量只用来改变物质的状态(发生相变），而温度不发生变化，因此，称之为潜热。汽化潜热就是在一定温度下，一定数量的液体变为同温度的气体所吸收的热量。不同的液体有不同的汽化潜热，即使是同一液体，其汽化潜热也随沸点不同而发生变化。当液体的沸点上升时汽化潜热相应减少，在临界温度时汽化潜热为零。一些液化石油气各组分的汽化潜热值如图3.1.3-1所示。由于液化石油气的汽化潜热比较大，因此在生产储存灌装使用中要严禁使液态的石油气直接接触人体，以免皮肤被吸收大量的热量，而造成严重冻伤。液化石油气各组分的物理化学性质见表3.1.3-10。3.1.3-6液化二甲醚简介二甲醚相对分子质量为46.69。在常温常压下为无色有轻微醚香味的气体，不刺激皮肤、不致癌、不会对大气臭氧层产生破坏作用。 二甲醚具有优良的混溶性，可以同大多数极性和非极性的有机溶剂混溶，例如汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸乙酯。较易溶于丁醇，对多醇类的溶解度不佳。常压下在100 mL水中可溶解3700 mL二甲醚，但是加入少量的助剂后就可与水以任意比例互溶。 二甲醚毒性很低，气体有刺激及麻醉作用的特性，通过吸入或皮肤吸收过量的二甲醚，会引起麻醉、失去知觉和呼吸器官损伤。因此，人身接触二甲醚要有防护，带隔绝式呼吸器，佩戴防护手套。日本规定二甲醚在空气中的允许浓度为300 cm3/m3(大气环境标准)。一、 液化二甲醚理化性质二甲醚甲烷丙烷正丁烷相对分子质量46.06916.04344.09758.124沸点/-24.9-161.5-42.1-O.5凝固点/-141.4-182.5-187.7-138.4临界温度/126.882.696.7152.0临界压力/MPa5.374.604.253.8020 蒸气压/MPaO.53超临界状态O.830.2l沸点汽化潜热/(kJ/kg)466.9509.9425.7385.2液态低热值/(MJ/kg)28.4447.1647.35液态高热值/(MJ/kg)31.0951.2651.31标况气态低热值/(MJ/m3)58.5035.8992.83122.87标况气态高热值/(MJ/m3)63.1639.85100.90133.1415气态低热值/(MJ/m3)55.4634.0288.00116.4815气态高热值/(MJ/m3)59.8737.7895.65126.21相对密度1.5920.5541.5502.07915华白数/(MJ/m3)47.4550.7676.8387.53火焰传播速度(m/s)0.500.380.420.38燃烧势40.348.241.6爆炸下限(体积分数)/%3.55.02.11.5爆炸上限(体积分数)/%24.515.O9.58.5理论空气量/(m3/m3)14.289.5223.8030.94理论燃烧温度/2250204320552055理论烟气量/(m3/m3)16.2810.5225.8033.44自燃温度/235540460365动量扩散系数/(m2/s)11.0014.503.812.53热量扩散系数/(m2/s)6.0119.575.113.64空气中质量扩散系数/(m2/s)11.0019.608.807.50二、 液化二甲醚的性能二甲醚是一种易液化储存与输送的可燃气体，在常温常压下为气态，在常温、0.6 MPa 压力下为液态,不同温度下的蒸气压如下。温度/20304050607080蒸气压/MPaO.5060.6670.8871.1421.4481.81022.240作为城镇燃气,二甲醚与相关燃气的主要性能(15 ,101.325 kPa)虽然二甲醚作为城镇燃气有许多优点，但是必须注意到，二甲醚对于有的有机物有较强的溶解性能，二甲醚单独使用或与其他燃气混合作为城镇燃气应用时，设备中有关的材质如密封圈、膜片、软管、密封脂等的性能必须能耐这种溶解性能，不然会出现材质腐蚀而泄漏的危险。三、 液化二甲醚实用的缺陷1、二甲醚（包括与液化石油气的混合气）用于城镇燃气还存在一些问题。主要表现为：二甲醚的燃烧特性如燃烧势尚未能进行准确地确定，影响到与其他燃气互换性的判断；二甲醚与液化石油气混合气的比例尚未制订，检验方法与手段尚未研究出来，缺乏监督的标准与设施；二甲醚及其与液化石油气掺混应用的工艺参数尚未规范；二甲醚应用的专用设备多未开发出来，尤其是二甲醚应用的相关设备不能抗二甲醚的溶解腐蚀性，有二甲醚泄漏的隐患。2、加快研究抗二甲醚腐蚀性的对策。二甲醚对于现有燃气系统（包括阀门、表具、调压器、灶具、热水器等）的有关材质如橡胶等有一定腐蚀作用。前期的研究表明，耐二甲醚溶解腐蚀性能的材料已有，如三元乙丙橡胶、聚四氟乙烯等均有较强地抗二甲醚溶解腐蚀性能，但制造二甲醚专用设备的相关部件和组装成燃气具产品还要研究与开发，将其实际应用还需要进行一系列试验研究，应组织力量加快攻关。3、尽快研究制订二甲醚与液化石油气混合燃气的标准、二甲醚进入城市燃气的分类标准、二甲醚城镇燃气工程设计规范条文等。深入开展二甲醚与其他燃气互换性能的研究、二甲醚用作城镇燃气经济上的可行性研究和二甲醚作为城镇燃气应用的系统技术研究。进行二甲醚城镇燃气应用的工程示范研究，以确定适合二甲醚性能的储存输送参数的研究、完成二甲醚储存与输配罐站标准图的设计、取得不同规模二甲醚储罐站的建设与运行经验。五、液化石油气(LPG)与二甲醚(DME)性质对比燃 料相对分子质量60时蒸汽压Mpa平均热值kj/kg爆炸下限%理论空气量m3/kg理论烟气量m3/kg预混气热值kj/m3理论燃烧温度37.8时的蒸汽压Kpa贮存于钢瓶中压力MpaLPG56.61.92457601.711.3212.023909205512001.92DME46.01.47314503.56.967.46421922508321.35液化二甲醚含氧，混合热值高、蒸汽压力低储运安全、爆炸下限高安全性更高。3.2 站址的选择3.2.1 选择原则1) 符合城市总体规划的要求，且应远离城市居住区、村镇、学校、影剧院、体育馆等人员聚集的场所；2) 站址应选在城镇和居民区的全年最小频率风向的上风侧。且应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段；3) 考虑到供应站的供应、供水和电话通信网络等各种条件，站址选在城市边缘为宜；4) 站址不应受洪水和山洪的淹灌和冲刷，站址标高应高出历年最高洪水位0.5m以上；5) 应考虑站址的地质条件，避免布置在滑坡、溶洞、塌方、断层、淤泥等不良地质条件的地区，站址的土壤耐压力一般不低于0.15MPa。同时应避开地震带、地基沉陷和废弃矿井等地段。3.2.2 站址方案1) 方案：A. 地理位置站址位于某市工业区河南工业园，内有工业园区标准规划道路，占地面积约38亩。B. 站址外部条件a) 环境与交通本方案属某市工业园区项目，周边500米内无居民区。b) 供水站区消防用水以及生活用水水源可来自开发区市政给水网，进站管道为DN200球墨铸铁管道；c) 供电本站第一电源采用城市供电电网接一路10KV高压电埋地式接入；d) 通信站区外有中国电信通讯电缆，可满足储配站通信要求。e) 排污、排洪储配站前市政快速主干道旁的市政排污管网3.3 工艺方案3.3.1 工艺流程本站采用泵-压缩机联合工作的工艺流程，即用压缩机卸车以及装车，而用泵来灌瓶。LPG(DME)采用汽车槽车储存，通过公路运至充装站，在卸车栈台通过利用压缩机抽出储罐中的气相LPG经(DME)压缩机加压送入槽车的气相空间，从而达到降低储罐的压力，形成槽车与储罐的压差，将液态LPG(DME)卸入储罐。在灌装汽车槽车时，用压缩机将槽车里的气态LPG(DME)抽向储罐，使储罐和槽车形成压差，然后液态LPG从(DME)储罐流向槽车。从用户运回的钢瓶，在灌装之前应将瓶内的残液倒空，即利用储罐内LPG(DME)的气相的压力压入钢瓶内，