天然气相关天然气的主要成分
天然气,又称油田气、石油气、石油伴生气,是无色、无臭易燃气体。其主要成份是甲烷(CH4),沸点-160℃,相对密度(水=1)0.45(液化)。自燃温度:482~632℃,爆炸极限(V%)为5%~14%;最大爆炸压力6.8×102kPa。其中,甲烷约占天然气的96%(体积比),另外还含有少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等等其他烃类。天然气中各主要组分的基本性质见下表:
表1 天然气中各主要组分的基本性质
组分
项目
甲烷
乙烷
丙烷
其它烃类
硫化氢
CH4
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天然气的主要成分
天然气,又称油田气、石油气、石油伴生气,是无色、无臭易燃气体。其主要成份是甲烷(CH4),沸点-160℃,相对密度(水=1)0.45(液化)。自燃温度:482~632℃,爆炸极限(V%)为5%~14%;最大爆炸压力6.8×102kPa。其中,甲烷约占天然气的96%(体积比),另外还含有少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等等其他烃类。天然气中各主要组分的基本性质见下表:
表1 天然气中各主要组分的基本性质
组分
项目
甲烷
乙烷
丙烷
其它烃类
硫化氢
CH4
C2H6
C3H8
C4~C6
H2S
组成(V%)
96.226
1.77
0.3
0.226
2×10-3
密度(kg/m3)
0.72
1.36
2.01
3.45
1.54
爆炸上限(V%)
4.9
2.9
2.1
1.4
4.30
爆炸下限(V%)
15.4
13.0
9.5
8.3
45.5
自燃点(℃)
645
530
510
/
290
理论燃烧温度(℃)
1830
2020
2043
/
/
燃烧1m3气体所需空气量(m3)
9.54
16.7
23.9
38.18
1900
最大火焰传播速度(m/s)
0.67
0.86
0.82
/
7.16
注:表中的各值为0℃、101.325kPa时的值。
天然气中无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气,含甲烷低于90%的称为湿气。天然气中含有有H2S,应该达到《恶臭污染物排放标准》、天然气中有乙烷、丙烷,定义为非甲烷总烃,应该达到《大气污染物综合排放标准》,分析达标排放。
天然气危害性分析
A、易燃易爆性
从上表可以看出,天然气爆炸范围较宽,爆炸下限浓度值较低,泄露和挥发后很容易达到爆炸下限的浓度值。结合《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92)中易燃物质分类,天然气火灾危险性等级为甲A,极易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到相当远处,遇明火引着回燃。若遇高热,容器内压力增大,有开裂和爆炸的危险。天然气的职业危害程度分级为Ⅳ级,车间最高允许浓度为300mg/m3(前苏联标准)。长期接触天然气的人员,可形成头晕、头痛、失眠、记忆力减退、食欲不振、无力等神经衰弱症,接触低浓度天然气对人体基本无毒,接触高浓度(达20%~30%)天然气时,可引起缺氧窒息、昏迷、头晕、头疼、呼吸困难,以至脑水肿、肺水肿,如不及时脱离,可能造成窒息中毒死亡。
B、易扩散性
天然气泄露后,一部分轻组分(主要是甲烷)扩散到空气中与空气混合,形成气团,当气团浓度达到爆炸极限时,遇明火将发生蒸汽云爆炸;另一部分比空气重的气体容易滞留在地表、水沟、下水道等低洼处,往往在预想不到的地方遇明火而引起火灾或爆炸。
加油加气站是否应该设置卫生防护距离
卫生防护距离是为了防止污染物外排对人体健康造成影响而设立的,只要是毒性较强的物质,其无组织排放均应设置卫生防护距离。而实际的环评却只对标准中列出的物质计算防护距离,即只对有标准的毒性物质计算防护距离,而国内无标准的却往往不计算。对于加油加气站,其污染物主要为甲烷,为易燃易爆物,毒性较小,因此安全防护距离的重要性远大于卫生防护距离。从甲烷毒性来判断,可不设卫生防护距离,所以加油加气站主要关注安全防护距离,在环评中考虑风险事故分析,计算爆炸、火灾的安全范围,并结合《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2002)中的防火距离来分析,并对敏感点(学校宿舍、居民楼)等做出影响结论。
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