液化石油氣國內外標準的探討

張 濤，曲 虎，張義貴，趙燕輝，任春玲，劉 靜

（1. 中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司，河北 任丘 062552；2. 中國石油華北油田公司勘探開發研究院，河北 任丘 062552）

液化石油氣國內外標準的探討

張 濤1，曲 虎1，張義貴1，趙燕輝1，任春玲2，劉 靜1

（1. 中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司，河北 任丘 062552；2. 中國石油華北油田公司勘探開發研究院，河北 任丘 062552）

液化石油氣是一種以丙、烷丙烯、丁烷、丁烯為主要成分的液態石油產品，根據液化石油氣的來源和用途不同，國內外液化石油氣標準中對各種指標的控制也各不相同。著重對國內外液化石油氣標準進行對比分析，指出國內外標準的主要技術差異，并對我國新液化石油氣標準中的相應指標進行解讀說明。

液化石油氣；石油；標準；指標

液化石油氣屬清潔能源，對改變大氣環境質量，提高人民的生活水平，實現“生態環境逐步好轉，可持續發展能力增強”的目標具有不可估量的社會效益；另外對改變能源結構，提高能源利用率，調整產業結構，培育新型產業，促進經濟及社會可持續發展具有重要意義。促使了我國液化石油氣產量逐年增長，仍供不應求。隨著我國城市化進程的加快，液化石油氣是能源中的較好資源，具有巨大市場空間。

液化石油氣成分復雜，不同來源的液化石油氣中各種成分的比例也各不相同，為了更加安全、有效的控制和使用液化石油氣，國內外制定了一系列液化石油氣標準。

1 國外液化石油氣標準狀況

當前，國外有關液化石油氣的標準有：JISK 2240-1991《液化石油氣》[1]、ASTM D 1835-2005《液化石油氣（LPG）規格》[2]、ISO 9162:1989《石油產品燃料（F類）液化石油規格》[3]、BS 4250-1997《商品丙烷和商品丁烷規格》[4]等。

這些標準大都將液化石油氣分為民用燃料和工業燃料，因用途不同，控制指標有差異，但主要控制項目基本相同。我國液化石油氣標準采用ASTM D 1835-2005《液化石油氣（LPG）規格》（英文版）修改制定，見表1。

該標準規定了商品丙烷、商品丁烷、商品丙丁烷混合物和專用丙烷四種產品，可以民用、商用和工業燃料及內燃機專用燃料。標準中對液化石油氣的組分未作詳細具體規定，但對商品丙烷規定了丁烷及以上的組分含量，商品丁烷和商品丙丁烷混合物規定了戊烷及以上的組分含量。專用丙烷除規定了丁烷及以上組分含量外，還規定了丙烯含量。

2 國內液化石油氣標準狀況

國內液化石油氣因來源不同，有油氣田液化氣和石油煉廠液化氣，故原標準有兩個。

來源于油氣田天然氣處理裝置分餾產物的液化石油氣，在1988年由石油工業部華北石油勘察設計研究起草了GB 9052.1-88《油氣田液化石油氣》標準，經過近10年的執行，于1998年修訂升版為 GB 9052.1-1998《油氣田液化石油氣》[5]標準，見表2。

表1 ASTM D 1835-2005液化石油氣規格技術要求Table 1 LPG specifications technical requirements

表2 GB 9052.1-1998油氣田液化石油氣技術要求Table 2 Oil&gas field liquefied petroleum technical requirements

來源于石油煉廠生產的液化石油氣，在 1989年由中國石油化工總公司石油化工科學研究院起草了GB 11174-1989《液化石油氣》標準，于1997年修訂升版為GB 11174-1997《液化石油氣》，標準見表3。

3 新標準修訂要點

舊標準兩個只有產品來源不同，但用途都是民用和工業燃料，而所參照的國外標準均是ASTM D 1835《液化石油氣（LPG）規格》。根據國標委下達的20060168-Q-513標準計劃，進行清理整頓，要求對GB11174-1997《液化石油氣》和GB9052-1998《油氣田液化石油氣》兩個標準整合修訂。由中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院、中國石油化工股份有限公司九江分公司、中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司于 2008年起草新標準。他們經深入調查研究，認真總結實踐經驗，參考有關國際標準，并在廣泛征求意見的基礎上，進行了多次討論和協調，最后經審查定稿，于2011年12月30日發布，2012年7月1日實施[6]。液化石油氣技術要求和試驗方法見表4。

表3 GB 11174-1997液化石油氣技術要求Table 3 LPG technical requirements

表4 液化石油氣的技術要求和試驗方法Table 4 Technical requirements and test methods for LPG

新標準與ASTM D 1835-2005標準的主要技術差異如下：

（1）新標準產品主要適用于工業和民用燃料，不作為特定要求的內燃機燃料，故取消“專用丙烷”品種。

（2）由于煉廠液化石油氣組分中含有烯烴組分，故本標準中的“丁烷以上組分”和“戊烷及以上組分”分別改為“C4及 C4以上組分”和“C5及C5以上組分”，并將“商品丙丁烷混合物”的“C5及C5以上組分”指標由“不大于2.0%（體積系數）”改為“不大于3.0%（體積系數）”。

（3）標準適用于我國煉廠和油氣田生產的液化石油氣，為了與市場上摻混氣區別，對“商品丙烷”，增加“C3烴類組分”指標“不小于 95%”；對“商品丁烷”和“商品丙丁烷混合物”，增加“C3+C4烴類組分”指標“不小于95%”。

（4）為了保證在最高使用溫度下容器內液化石油氣的壓力小于容器的工作壓力，“丙丁烷混合物”的“蒸氣壓”指標改為“不大于1 380 kPa”。

（5）為適應國際單位，將“總硫含量”的單位由“ppm”改為“mg/m3”，并結合國內生產實際，將“總硫含量”指標定為“不大于343 mg/m3”更加嚴格。

（6）國內企業生產液化石油氣都嚴格控制游離水，故本標準的“商品丙烷”也提出無游離水的要求，取消“濕度”指標。

4 標準指標說明

（1）產品分類

我國地域遼闊，從北緯20度至北緯50度，在同一時間不同地域的氣溫相差極大，如12月份的海南與黑龍江的氣溫可相差 45 ℃以上，因此對液化石油氣的揮發性就有不同要求來適應氣溫，故標準中給出三個品種分類：

1）商品丙烷

主要由丙烷和少量丙烯組成的烴的混合物，是高揮發性時使用產品，適用于我國東北寒冷地區。

2）商品丁烷

主要由丁烷和丁烯組成的烴的混合物，是低揮發性時的使用產品，適用于我國南部炎熱地區。

3）商品丙丁烷混合物

主要由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量乙烷/乙烯和戊烷/戊烯異構體組成的烴的混合物，中等揮發性的使用產品，適用于我國大部分地區。

（2）密度

密度在液化石油氣的貯存、運輸時作為重要的計算基礎數據，它與揮發度和蒸氣壓緊密聯系。在新舊標準中都未規定具體數值、以實測報告為準，也可以用 GB/T 12576方法計算，只有當爭議時以SH/T 0221為仲裁方法。

（3）蒸氣壓

蒸氣壓是液化石油氣在容器中氣液平衡狀態時所產生的壓力。它是衡量液化氣揮發性指標之一，對安全放置、設計貯存容器、運輸及使用它都有著重要意義。

經過實際調查，我國生產的液化石油氣產品中蒸氣壓最高為1 360 kPa，最低為341 kPa，為了確保儲裝液化石油氣瓶安全，我國“氣瓶安全監察規程”中將氣瓶的工作壓力定為 1.6 MPa。為安全可靠，本標準對三品種的液化石油氣蒸氣壓上限規定為：商品丙烷不大于1 430 kPa；商品丁烷不大于485 kPa；商品丙丁烷混合物不大于1 380 kPa。這樣就保證了液化石油氣即使在最高使用溫度下的容器內液化氣壓力小于容器工作壓力。

（4）組分

眾所周知，液化石油氣的主要組分為C3和C4，組分在95%蒸發溫度下進行揮發。如液化油氣了中存在過多的 C5+重組分，就可能在環境溫度低時造成揮發不徹底，液化氣罐中留下較多殘液；相反，液化石油氣中存在過多 C2+輕組分，在環境溫度高時造成揮發過快，引發液化氣罐中蒸氣壓升高出現安全隱患。因此，新舊標準中對液化石油氣中的組分含量都加以嚴格控制。

新標準采用ASTM D 1835-2005中的組分含量指標來控制液化氣揮發性。

結合國內煉廠生產液化石油氣中組分含有烷烴和烯烴的實際情況，新標準將ASTM D 1835-2005中規定的“丁烷及以上組分”和“戊烷及以上組分”分別改為“C4及 C4以上組分”和“C5及 C5以上組分”含量。這些指標無論油氣田和煉廠生產的液化石油氣均能達到。

（5）殘留物

液化石油氣中含有微量的高沸點難揮發性的殘留物質，它的含量用來度量產品中比液化石油氣揮發性低的可溶解烴類物質的存在量。在液化氣使用中，有些用戶是先將液化氣汽化后直接使用氣相，如工業用戶和城鎮小區燃氣，如液化氣中有過量殘留物，就可能出現沉淀或堵塞調節設備，因而控制液化石油氣中殘留物含量是必不可少的。

新標準與原標準 GB 11174-1997和 GB 9052.1-1998對液化石油氣蒸發殘留物的指標完全一致，為不大于0.05 mL /100 mL，油漬觀察試驗為“通過”。

（6）銅片腐蝕

銅片腐蝕是檢驗液化石油氣中的硫化物和硫化氫等物質對金屬的腐蝕程度，為了確保與液化石油氣接觸的各類設備以及與銅及銅合金的金屬不因腐蝕發生事故，因此液化石油氣中需控制銅片腐蝕。

新標準與原標準 GB 11174-1997和 GB 9052.1-1998對銅片腐蝕的指標一致，為在40 ℃，1 h的條件下，銅片腐蝕為不大于1級。

（7）總硫含量

生產液化石油氣的天然氣和原油大都含有硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、硫化羰、二硫化碳等硫化物；另外為了確保安全使用液化氣，人為加入具有明顯臭味的含硫化合物配制的加臭劑，當這些硫化物燃料后以二氧化硫排放形成酸雨，二氧化硫本身也是有毒物質，污染環境；另外這些硫化物的燃料產物對設備具有腐蝕性。為此，我們在標準中對總硫含量應加以嚴格限制。

舊標準GB 11174-1997液化石油氣中總硫含量不大于343 mg/m3；而GB 9052.1-1998油氣田液化石油氣中總硫含量與商品丙烷不大于185×10-6；商品丁烷不大于140×10-6；商品丙、丁烷混合物不大于140×10-6。鑒于10-6不為法定計量單位，而我國液化石油氣產量以煉廠為主，故新標準采用總硫含量不大于343 mg/m3。

（8）硫化氫

硫化氫氣體對人體有嚴重危害，職業性接觸毒物危害程度分為為II級（高度危害），必須在產品中加以控制。另外，硫化氫在有水存在的情況下，容易造成儲存容器的金屬硫化物應力開裂和應力腐蝕開裂，發生事故，因此，從人體和儲存安全上，都得控制硫化氫在液化石油氣中的指標，新標準規定硫化氫滿足乙酸鉛法為無；層析法為不大于 10 mg/m3。

國內液化石油氣硫化氫含量檢測方法不統一，本標準采用SH/T 0125乙酸鉛法檢測或SH/T 0231層析法檢測，如有爭議，以SH/T 0125乙酸鉛法為仲裁檢驗方法。

（9）游離水

水在液化石油氣中屬非燃燒組分，不希望存在；如果液化石油氣中有游離水會對儲存設備產生腐蝕，尤其是在硫化氫共存，引起容器的金屬硫化物應力開裂和應力腐蝕開裂，造成危險事故。另外，有水容易在儲存器底部和出口處可能發生凍結，形成水堵，一般在液化石油氣儲罐底部都安裝排水設施解決氣中游離水問題。

原標準中只有“商品丙烷”對水不控制，而其它組分都控制游離水為無，新標準全都控制游離水指標目測為無，而實際生產中各企業均能滿足新指標要求。

GB 11174-2011液化石油氣標準于2012年7月1日已正式實施，新標準采用了ASTM D 1835-2005《液化石油氣規范》，結合我國液化石油氣生產、使用實際重新起草，新標準整合修訂了舊標準，不僅適用煉廠生產的液化石油氣，也適用油氣田生產的液化石油氣，新標準與舊標準無論技術要求、檢驗、產品標志、包裝、運輸、貯存、驗收等指標更具體，可操作性強，方便了生產和使用。

［1］JISK 2240-1991，《Liquefied petroleum gases》[S] .

［2］ASTM D 1835-2005，《Specification for Liquefied Petroleum LP Gases》[S] .

［3］ISO 9162:1989，《石油產品燃料（F類）液化石油規格》[S].

［4］BS 4250-1997《商品丙烷和商品丁烷規格》[S] .

［5］GB 9052.1-1998《油氣田液化石油氣》[S] .

［6］GB 11174-2011《液化石油氣》[S].

Discussion on LPG Standards at Home and Abroad

ZHANG Tao1，QU Hu1，ZHANG Yi-gui1，ZHAO Yan-hui1，REN Chun-ling2，LIU Jing1
（1. China Petroleum Engineering Co.,Ltd. Huabei Branch, Hebei Renqiu 062552，China；2. PetroChina Huabei Oilfield Company Exploration and Development Institute, Hebei Renqiu 062552，China）

Liquefied petroleum gas (LPG) is a kind of liquid petroleum product with propane, propylene, butane and butene as main components. According to the different sources and uses of LPG, the domestic and international standards of LPG have performed different control over various indexes. In this article, comparative analysis of domestic and international standards for LPG was carried out, the main technical differences between domestic and international standards were pointed out, and the corresponding indexes in the new standards of LPG in China were interpreted.

Liquefied petroleum gas; Petroleum; Standard; Index

TE 81

A

1671-0460（2014）11-2274-04

2014-04-11

張濤（1973-），男，河北任丘人，工程師，從事石油化工相關技術工作。E-mail：qh915gf1@163.com。