液化石油气国内外标准的探讨

张 涛，曲 虎，张义贵，赵燕辉，任春玲，刘 静

（1. 中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北 任丘 062552；2. 中国石油华北油田公司勘探开发研究院，河北 任丘 062552）

液化石油气国内外标准的探讨

张 涛1，曲 虎1，张义贵1，赵燕辉1，任春玲2，刘 静1

（1. 中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北 任丘 062552；2. 中国石油华北油田公司勘探开发研究院，河北 任丘 062552）

液化石油气是一种以丙、烷丙烯、丁烷、丁烯为主要成分的液态石油产品，根据液化石油气的来源和用途不同，国内外液化石油气标准中对各种指标的控制也各不相同。着重对国内外液化石油气标准进行对比分析，指出国内外标准的主要技术差异，并对我国新液化石油气标准中的相应指标进行解读说明。

液化石油气；石油；标准；指标

液化石油气属清洁能源，对改变大气环境质量，提高人民的生活水平，实现“生态环境逐步好转，可持续发展能力增强”的目标具有不可估量的社会效益；另外对改变能源结构，提高能源利用率，调整产业结构，培育新型产业，促进经济及社会可持续发展具有重要意义。促使了我国液化石油气产量逐年增长，仍供不应求。随着我国城市化进程的加快，液化石油气是能源中的较好资源，具有巨大市场空间。

液化石油气成分复杂，不同来源的液化石油气中各种成分的比例也各不相同，为了更加安全、有效的控制和使用液化石油气，国内外制定了一系列液化石油气标准。

1 国外液化石油气标准状况

当前，国外有关液化石油气的标准有：JISK 2240-1991《液化石油气》[1]、ASTM D 1835-2005《液化石油气（LPG）规格》[2]、ISO 9162:1989《石油产品燃料（F类）液化石油规格》[3]、BS 4250-1997《商品丙烷和商品丁烷规格》[4]等。

这些标准大都将液化石油气分为民用燃料和工业燃料，因用途不同，控制指标有差异，但主要控制项目基本相同。我国液化石油气标准采用ASTM D 1835-2005《液化石油气（LPG）规格》（英文版）修改制定，见表1。

该标准规定了商品丙烷、商品丁烷、商品丙丁烷混合物和专用丙烷四种产品，可以民用、商用和工业燃料及内燃机专用燃料。标准中对液化石油气的组分未作详细具体规定，但对商品丙烷规定了丁烷及以上的组分含量，商品丁烷和商品丙丁烷混合物规定了戊烷及以上的组分含量。专用丙烷除规定了丁烷及以上组分含量外，还规定了丙烯含量。

2 国内液化石油气标准状况

国内液化石油气因来源不同，有油气田液化气和石油炼厂液化气，故原标准有两个。

来源于油气田天然气处理装置分馏产物的液化石油气，在1988年由石油工业部华北石油勘察设计研究起草了GB 9052.1-88《油气田液化石油气》标准，经过近10年的执行，于1998年修订升版为 GB 9052.1-1998《油气田液化石油气》[5]标准，见表2。

表1 ASTM D 1835-2005液化石油气规格技术要求Table 1 LPG specifications technical requirements

表2 GB 9052.1-1998油气田液化石油气技术要求Table 2 Oil&gas field liquefied petroleum technical requirements

来源于石油炼厂生产的液化石油气，在 1989年由中国石油化工总公司石油化工科学研究院起草了GB 11174-1989《液化石油气》标准，于1997年修订升版为GB 11174-1997《液化石油气》，标准见表3。

3 新标准修订要点

旧标准两个只有产品来源不同，但用途都是民用和工业燃料，而所参照的国外标准均是ASTM D 1835《液化石油气（LPG）规格》。根据国标委下达的20060168-Q-513标准计划，进行清理整顿，要求对GB11174-1997《液化石油气》和GB9052-1998《油气田液化石油气》两个标准整合修订。由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院、中国石油化工股份有限公司九江分公司、中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司于 2008年起草新标准。他们经深入调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准，并在广泛征求意见的基础上，进行了多次讨论和协调，最后经审查定稿，于2011年12月30日发布，2012年7月1日实施[6]。液化石油气技术要求和试验方法见表4。

表3 GB 11174-1997液化石油气技术要求Table 3 LPG technical requirements

表4 液化石油气的技术要求和试验方法Table 4 Technical requirements and test methods for LPG

新标准与ASTM D 1835-2005标准的主要技术差异如下：

（1）新标准产品主要适用于工业和民用燃料，不作为特定要求的内燃机燃料，故取消“专用丙烷”品种。

（2）由于炼厂液化石油气组分中含有烯烃组分，故本标准中的“丁烷以上组分”和“戊烷及以上组分”分别改为“C4及 C4以上组分”和“C5及C5以上组分”，并将“商品丙丁烷混合物”的“C5及C5以上组分”指标由“不大于2.0%（体积系数）”改为“不大于3.0%（体积系数）”。

（3）标准适用于我国炼厂和油气田生产的液化石油气，为了与市场上掺混气区别，对“商品丙烷”，增加“C3烃类组分”指标“不小于 95%”；对“商品丁烷”和“商品丙丁烷混合物”，增加“C3+C4烃类组分”指标“不小于95%”。

（4）为了保证在最高使用温度下容器内液化石油气的压力小于容器的工作压力，“丙丁烷混合物”的“蒸气压”指标改为“不大于1 380 kPa”。

（5）为适应国际单位，将“总硫含量”的单位由“ppm”改为“mg/m3”，并结合国内生产实际，将“总硫含量”指标定为“不大于343 mg/m3”更加严格。

（6）国内企业生产液化石油气都严格控制游离水，故本标准的“商品丙烷”也提出无游离水的要求，取消“湿度”指标。

4 标准指标说明

（1）产品分类

我国地域辽阔，从北纬20度至北纬50度，在同一时间不同地域的气温相差极大，如12月份的海南与黑龙江的气温可相差 45 ℃以上，因此对液化石油气的挥发性就有不同要求来适应气温，故标准中给出三个品种分类：

1）商品丙烷

主要由丙烷和少量丙烯组成的烃的混合物，是高挥发性时使用产品，适用于我国东北寒冷地区。

2）商品丁烷

主要由丁烷和丁烯组成的烃的混合物，是低挥发性时的使用产品，适用于我国南部炎热地区。

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/戊烯异构体组成的烃的混合物，中等挥发性的使用产品，适用于我国大部分地区。

（2）密度

密度在液化石油气的贮存、运输时作为重要的计算基础数据，它与挥发度和蒸气压紧密联系。在新旧标准中都未规定具体数值、以实测报告为准，也可以用 GB/T 12576方法计算，只有当争议时以SH/T 0221为仲裁方法。

（3）蒸气压

蒸气压是液化石油气在容器中气液平衡状态时所产生的压力。它是衡量液化气挥发性指标之一，对安全放置、设计贮存容器、运输及使用它都有着重要意义。

经过实际调查，我国生产的液化石油气产品中蒸气压最高为1 360 kPa，最低为341 kPa，为了确保储装液化石油气瓶安全，我国“气瓶安全监察规程”中将气瓶的工作压力定为 1.6 MPa。为安全可靠，本标准对三品种的液化石油气蒸气压上限规定为：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。这样就保证了液化石油气即使在最高使用温度下的容器内液化气压力小于容器工作压力。

（4）组分

众所周知，液化石油气的主要组分为C3和C4，组分在95%蒸发温度下进行挥发。如液化油气了中存在过多的 C5+重组分，就可能在环境温度低时造成挥发不彻底，液化气罐中留下较多残液；相反，液化石油气中存在过多 C2+轻组分，在环境温度高时造成挥发过快，引发液化气罐中蒸气压升高出现安全隐患。因此，新旧标准中对液化石油气中的组分含量都加以严格控制。

新标准采用ASTM D 1835-2005中的组分含量指标来控制液化气挥发性。

结合国内炼厂生产液化石油气中组分含有烷烃和烯烃的实际情况，新标准将ASTM D 1835-2005中规定的“丁烷及以上组分”和“戊烷及以上组分”分别改为“C4及 C4以上组分”和“C5及 C5以上组分”含量。这些指标无论油气田和炼厂生产的液化石油气均能达到。

（5）残留物

液化石油气中含有微量的高沸点难挥发性的残留物质，它的含量用来度量产品中比液化石油气挥发性低的可溶解烃类物质的存在量。在液化气使用中，有些用户是先将液化气汽化后直接使用气相，如工业用户和城镇小区燃气，如液化气中有过量残留物，就可能出现沉淀或堵塞调节设备，因而控制液化石油气中残留物含量是必不可少的。

新标准与原标准 GB 11174-1997和 GB 9052.1-1998对液化石油气蒸发残留物的指标完全一致，为不大于0.05 mL /100 mL，油渍观察试验为“通过”。

（6）铜片腐蚀

铜片腐蚀是检验液化石油气中的硫化物和硫化氢等物质对金属的腐蚀程度，为了确保与液化石油气接触的各类设备以及与铜及铜合金的金属不因腐蚀发生事故，因此液化石油气中需控制铜片腐蚀。

新标准与原标准 GB 11174-1997和 GB 9052.1-1998对铜片腐蚀的指标一致，为在40 ℃，1 h的条件下，铜片腐蚀为不大于1级。

（7）总硫含量

生产液化石油气的天然气和原油大都含有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、硫化羰、二硫化碳等硫化物；另外为了确保安全使用液化气，人为加入具有明显臭味的含硫化合物配制的加臭剂，当这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质，污染环境；另外这些硫化物的燃料产物对设备具有腐蚀性。为此，我们在标准中对总硫含量应加以严格限制。

旧标准GB 11174-1997液化石油气中总硫含量不大于343 mg/m3；而GB 9052.1-1998油气田液化石油气中总硫含量与商品丙烷不大于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。鉴于10-6不为法定计量单位，而我国液化石油气产量以炼厂为主，故新标准采用总硫含量不大于343 mg/m3。

（8）硫化氢

硫化氢气体对人体有严重危害，职业性接触毒物危害程度分为为II级（高度危害），必须在产品中加以控制。另外，硫化氢在有水存在的情况下，容易造成储存容器的金属硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂，发生事故，因此，从人体和储存安全上，都得控制硫化氢在液化石油气中的指标，新标准规定硫化氢满足乙酸铅法为无；层析法为不大于 10 mg/m3。

国内液化石油气硫化氢含量检测方法不统一，本标准采用SH/T 0125乙酸铅法检测或SH/T 0231层析法检测，如有争议，以SH/T 0125乙酸铅法为仲裁检验方法。

（9）游离水

水在液化石油气中属非燃烧组分，不希望存在；如果液化石油气中有游离水会对储存设备产生腐蚀，尤其是在硫化氢共存，引起容器的金属硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂，造成危险事故。另外，有水容易在储存器底部和出口处可能发生冻结，形成水堵，一般在液化石油气储罐底部都安装排水设施解决气中游离水问题。

原标准中只有“商品丙烷”对水不控制，而其它组分都控制游离水为无，新标准全都控制游离水指标目测为无，而实际生产中各企业均能满足新指标要求。

GB 11174-2011液化石油气标准于2012年7月1日已正式实施，新标准采用了ASTM D 1835-2005《液化石油气规范》，结合我国液化石油气生产、使用实际重新起草，新标准整合修订了旧标准，不仅适用炼厂生产的液化石油气，也适用油气田生产的液化石油气，新标准与旧标准无论技术要求、检验、产品标志、包装、运输、贮存、验收等指标更具体，可操作性强，方便了生产和使用。

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

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

［3］ISO 9162:1989，《石油产品燃料（F类）液化石油规格》[S].

［4］BS 4250-1997《商品丙烷和商品丁烷规格》[S] .

［5］GB 9052.1-1998《油气田液化石油气》[S] .

［6］GB 11174-2011《液化石油气》[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

张涛（1973-），男，河北任丘人，工程师，从事石油化工相关技术工作。E-mail：qh915gf1@163.com。