輕烴液體燃料

節約能源是我國的基本國策。我國正處在工業化、城市化加快發展的進程中，隨着經濟快速增長和人口增加，能源和資源供給不足，環境容量有限的矛盾越來越突出。進入二十一世紀以來，能源緊缺和環境保護問題已經為越來越多的人們所關注，成為經濟社會健康發展的制約因素。 ^[2] 

輕烴是石油開採和加工過程中的副產品，屬於烴類物質。不含苯、甲醇、烯烴等成分，完全可以作為燃料來使用，其來源十分廣泛。輕烴在油氣田、煉油廠等不同的場合叫法不一，如輕質油、凝析油、穩定輕烴、石腦油、拔頭油、石油醚等。過去，人們對輕烴的開發利用不充分，除極少數用作爐窯燃料外，部分用於乙烯工程，剩下的被點“天燈”燒掉，十分可惜。節約和尋找替代能源是解決我國石油資源短缺，緩解石油供應矛盾，保證國家經濟安全，促進經濟社會可持續發展的重大戰略措施。近十年來，我國石油開發和生產嚴重滯後於消費增長，進口量大幅度上升，供需矛盾日益突出。隨着工業化進程的加快和汽車保有量的增加，未來石油需求將呈現強勁增長態勢。因此，節約和替代燃料油，是緩解石油供需矛盾的重大戰略措施之一。 ^[2] 

輕烴燃氣是一種潔淨、價廉的新型液體燃料，屬石化行業的副產品。已在十餘個省市推廣。隨着我國公用事業的改革，必將得到迅速發展。輕烴作為燃料可替代燃煤和燃油，對我國的環境保護和能源可持續發展有着戰略意義。

我國的城市燃氣主要有三種：人工煤氣、液化石油氣和天然氣。我國使用人工煤氣的城市約佔城市的 26%。由於人工煤氣投資大、建設週期長、污染嚴重、一氧化碳嚴重超標，已被國家列為限制發展的產業。

我國城鎮燃氣主要是液化氣，國內的液化氣90%產於煉油廠，液化氣產量在800萬噸左右，2000年統計資料表明國內液化氣需求量在1400萬噸，我國液化氣以平均每年22.8%的速度在遞增，隨着環保要求、中小城鎮建設的加快、液化氣在汽車及其它領域的應用，供求矛盾日益增大，國家依靠大量進口液化氣來緩解。

天然氣這一潔淨能源，為全民日益強烈的環保意識和迅速崛起的中國經濟及用能意識的轉變帶來了希望。國家在天然氣發展總體規劃中，確定在現有的60多個已通天然氣城市的基礎上，到2005年天然氣將通140個城市，2010年將增加到270個城市。21世紀中葉，全國65%的城市將通天然氣。但是，有資料顯示：2010年中國天然氣缺口將達數百億立方米，2020年將達上千億立方米。以上表明：三種城市燃氣的供應現狀遠遠無法滿足我國日益發展的市場需求。

我國迅速發展的城建和中小城鎮建設、逐步富裕了的農民規劃建設的新型村落，都遇到了一個同樣重要的課題：在三大主氣源短缺和無法到達或接通的地區，以什麼樣的能源做燃料，既能保證供應又安全可靠，既符合國家環保政策又經濟適用。輕烴燃料作為一種新型的補充能源在這種形勢下產生了。 ^[1] 

自然界中由碳和氫兩種元素組成的物質，我們稱之為烴類。例如，工業生產中的“血液”——石油，而來源於石油開採和煉製生產的天然氣、液化石油氣、穩定輕烴、汽油、柴油等，也都是烴類物質。從整個石油組成來看，用於輕烴燃氣原料的輕烴是石油組成中的某一段餾程。從石油碳原子數排列中看：第一段是天然氣，碳原子數為1，被用於化工原料和優質的氣體燃料；第二段是液化石油氣，碳原子數為C3、C4，也是重要的化工原料和優質氣體燃料。這兩段為氣態物質。碳原子數列的第四段即是全球的重要燃料——汽油，碳原子數從C7 至C12。輕烴是位於液化石油氣與汽油之間的烴類，即C5、C6，這兩段為液態物質。國內外均將這種組分作為制氣原料，同樣可以和天然氣、液化石油氣相媲美。

輕烴是石油開採和煉製過程中的副產品，在常温常壓下呈液態。把 C5、C6 這類液態輕烴通過氣化器氣化，並按照工藝要求與一定比例的空氣混合，通過輸配管網送至用户，就是輕烴混空燃氣，也就是輕烴燃氣。過去，人們對輕烴的綜合開發利用不充分，除了少量用做鍋爐和工業窯爐的燃料燃燒，部分用於乙烯工程外，還有一部分被石化企業點“天燈”燒掉。

輕烴燃氣供氣場所佔地少，制氣混氣工藝較簡單，制氣過程不污染環境，投資成本比液化石油氣、天然氣要小得多，供應規模靈活，是國家能源綜合利用政策大力鼓勵的新型能源轉化項目。 ^[1] 

這裏只從安全使用角度來看二者相關的性能指標。可明顯看出，儲運及氣化輕烴的容器是常壓的，而液化石油氣的儲運、氣化容器是壓力容器。輕烴飽和蒸汽壓小，不易氣化，泄漏後蔓延範圍小，而液化石油氣的飽和蒸氣壓大，泄漏後蔓延範圍大，危險程度高。 ^[1] 

在自然界中由碳和氫兩種元素組成的物質，我們稱之為烴類。而石油、天然氣、液化石油氣、穩定輕烴、汽油、柴油等，它們都是由碳、氫兩種元素組成的，也都是烴類物質。輕烴燃氣使用的原料輕烴是以戊烷為主的烷烴類混和物，是尚未充分合理利用的石油、石化企業的副產品。國內外均將這種組分作為制氣原料，其燃燒、排放、熱性能可以與天然氣、液化石油氣相媲美。輕烴常温下為液體，密度為0.63～0.68kg/l，自燃點比液化石油氣要低，相同温度下的飽和蒸汽壓也比液化石油氣低得多，它的沸點温度為36.4℃，與液化石油氣相比，由於不易氣化，泄漏後蔓延範圍小，所以比較安全。輕烴燃氣有以下幾個方面的特點：

基本不含有毒有害物質，在生產和使用過程中無“三廢”、無二次污染，燃燒時無任何廢氣產生，潔淨、安全，被專家譽為“綠色燃料”。

原材料來源廣泛，運輸方便，尤其是距離氣源比較近的地區，價格合理適中，輕烴原料價格根據不同地區和煉油廠的情況不同，一般比液化石油氣每噸低500～800元不等，並且不需繳納資源費。

輕烴混合燃氣蒸汽壓低，可用低壓容器儲存，混氣與氣化在同一裝置中進行，其工藝與液化石油氣混空氣有所不同；又因其混氣設備可滿足一年中最高用氣量的要求，無須儲氣裝置，所以，建站的一次性投資較少。

輕烴混入空氣後，混合燃氣容易燃燒完全，提高了灶具的熱效率，不存在冬季的殘液問題，加上原料價廉，使用費用低。

有利於環境保護，減少大氣污染。輕烴預混空氣後，由於燃燒完全，可降低煙氣中CO的含量，輕烴混合氣的熱值一般為5000kcal/m^3，採用輕烴混合燃氣替代柴油或燃煤鍋爐用於冬季取暖，不但降低煙氣中的CO、CO₂及顆粒物的排放，而且能節約柴油，原料價格卻比柴油每噸低900元以上。

輕烴混合燃氣工程的規模可大可小，供氣方式簡單，佔地面積小、靠近用户。不需鋪設長輸管道，而且管道自成系統，使用機動性大，對於遠離市區野外獨立的建築物均可以安裝，不受外界的約束，不受距離的限制。建站工程施工工期短，同時可滿足炊事、熱水和冬季取暖等多種功能需要。 ^[2] 

輕烴燃氣是一種潔淨、價廉的新型液體燃料，已在國內十餘個省市推廣。隨着我國公用事業改革，必將得到迅速發展。輕烴作為潔淨燃料可替代燃煤和燃油，對我國經濟、環境、資源的可持續發展具有戰略意義，應該説，輕烴燃氣有望成為既經濟又清潔的節油替代燃料之一。

近年來，隨着廣大農村經濟的發展，尤其中央提出加強新農村建設，迫切要求改變生活用能源結構；同時隨着國內外石油、天然氣資源的開發和利用，也將產出更多的輕烴，為輕烴燃料的使用提供了條件。為了滿足部分中小城鎮、農村以及城市郊區對氣體燃料愈來愈大的迫切要求，

20世紀80年代在我國開始出現輕烴混合燃氣技術和應用工程。1996年11月，國家經貿委、國家計委、財政部、税務總局發佈的《資源綜合利用目錄》，已將輕烴燃料列入國家鼓勵開發利用的資源種類。作為民用燃氣，國家有關部門也頒佈了有關管理法規，如已經批准執行的國家標準《穩定輕烴》GB9053、農業部行業標準《輕烴民用燃料》NY313、《輕烴民用燃料灶具》NY314。

2004年國家發改委、科技部、國家環保總局將輕烴燃氣技術列入《國家鼓勵發展的資源節約綜合利用和環境保護技術》。

2002年12月30日，國家有關部門制定並通過了一部指導輕烴混合燃氣工程的《民用輕烴混合燃氣工程技術規範》，並於2003年3月1日起施行。該規範的主要內容包括：輕烴燃料質量、輕烴混合燃氣質量、供氣站、室外管網、室內管道以及混氣設備的設計、安裝及階段驗收、竣工驗收等。從安全適用、技術先進、經濟合理、環境保護等方面對輕烴混合燃氣的工程技術做出了原則性和實用性具體的指導。 ^[2] 

輕烴燃氣制氣技術是資源綜合利用，循環經濟的典型應用技術，但是輕烴燃料發展緩慢的重要原因有三個：

一是人們對這種優質的潔淨燃料替代燃煤燃油缺乏應有的認識；二是仍有眾多虛假騙人的廣告所造成的負面效應，如在輕烴中加入二甲醚、甲醇、苯等，成為非常危險的複合燃氣，進而非法牟利；三是一些不具備開發、研製、生產、施工條件，沒有取得政府主管部門資質許可單位，在利益的驅動下違章施工，多有事故發生，已引起政府有關部門的高度重視。

輕烴與液化石油氣一樣，在使用時都是預混空氣，不添任何物質，不屬於《關於城鎮使用新型複合燃料有關安全問題的通知》（公消[1995]97號）文件所提及的複合燃料。國家財政部門財税字（1994）20、21號等文件規定，對利用原油、天然氣生產過程中和石油化工尾氣中回收提取輕烴等產品的企業給予政策優惠。上述標準的頒佈以及優惠政策實施，無疑對輕烴燃氣這一新生行業的健康有序發展提供了政策保障和良好的外部環境。 ^[2] 

由於輕烴技術是社會和經濟效益並舉的項目，研製的企業較多，一些在技術、質量上均達不到標準的企業在利益驅動下紛紛上馬，自1994 年中國農村能源行業協會新型液體燃料委員會成立以來，在技術交流、制定標準、支持重點企業、打擊虛假廣告以及在提高產品質量、安全生產等方面進行了大量的宣傳和組織工作。

經過近 6～7 年研究、中試和市場整頓，成員單位中，已經有一些公司可以提供較成熟的氣化、混氣設備及整套工程圖紙，並已經進入國內市場。 ^[1] 

1 .各油田、採油廠提取的C4～C8 的混合物——輕質油（各油田的叫法不一）。

2.廣東石化、揚子石化、鎮海石化生產的副產品——塔頂油。

3. 天然氣田、油田開採中的凝析油，主要成份是鏈烷烴（佔3%），不含烯烴。

4. 煉油廠輕烴：原油常壓蒸餾的輕石腦油，石油二次加工如催化重整、加氫裂化的產品中均含一定數量的 C5 及 C5 以下烷烴組分。

5. 石油化工廠輕烴，主要是溶劑油。

輕烴資源屬化工產品，分為活性和非活性組分兩種，其中活性組分的原烯烴和雙烯烴如異戊二烯、環戊二烯、間戊二烯因其反應活性很高，是很有價值的化工原料，非活性組份主要是異戊烷和正戊烷，只能用作燃料。 ^[1] 

1.輕烴混氣工藝、設備、控制技術屬於自主知識產權，其供氣規模可根據不同場所確定，具有成本低、建設週期短、無污染、使用安全、運行管理易於掌握的特點。由於不需大的儲氣設備，佔地面積小，有的設備可地下安裝，因此是治理環境污染、方便人民生活、促進城鎮燃氣化建設的好項目。

2. 可以減少大氣污染。由於輕烴預先混入部分空氣，所以在燃燒時還可減少煙氣中的碳氫化合物和CO燃具的熱效率比單純燒液化氣有所提高。經在酒店灶具上的測試得知，對同一種灶具的熱流量，當使用柴油時熱效率為 18%～19.5%，煙氣中 CO 含量大於 1.2%，改用輕烴燃料後，熱效率為 23.99%，煙氣中 CO 含量僅為0.03%。如果採用輕烴混氣代替柴油後，上述指標（CO除外）還會更好。

3.具有明顯的經濟性。輕烴燃料的售價由於煉製廠、產地不同相差很大，一般比液化石油氣低500～600元 / 噸，高的可達 800元 / 噸。輕烴飽和蒸汽壓較低，所以貯氣罐、氣化混氣裝置的壓力均較低（P < 0.2MPa），混氣設備全部埋入地下，節省了管路的投資，對規模在1000户左右的地區，每户成本一般低於 2000 元。由於輕烴原料價格低於液化氣，所以對相同熱值的輕烴混氣，也低於液化氣混氣。單元式輕烴混氣採暖一次性投資因採暖熱水器的檔次和價格不同而有較大的差異，一般熱水器功率在 15k W（15480cal/h）以下的約每台 5000 元，可供120～200m²面積供暖，平均投資約25～42 元/m²，因此，比城市集中供熱和區域鍋爐房供熱投資 6 0 ～7 0元 / m²低得多。 ^[1] 

1. 中國加入世貿組織後，國有經濟佈局已開始進行戰略性調整，我國國有經濟共有 236 個門類，其中 148 個門類（佔 62.7%）即將放開，參與市場競爭。我國公用事業：水、電、暖、氣常年由鉅額的財政補貼維持運營，嚴重影響了城市基礎建設的良性發展。公用事業必將放開管制，取消補貼，與市場價格接軌。這意味着不同體制企業將在同一個起跑線上參與公平競爭，對於經營輕烴混氣的企業無疑是特大喜訊。

2. 防治燃煤產生的大氣污染已經成為全國各地區有效控制污染物排放總量的重要措施。北京市政府下了死命令：將700座供暖燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，對執行不力的單位要追究其領導責任。從環保角度出發，在能源匱乏的前提下，輕烴混氣作為城市、鄉鎮、農村的燃氣補充，用於炊事、洗浴和鍋爐供暖，其發展前景巨大。

3. 到2020年，中國人口將增長到15 億，城市化進程要持續20年左右。入世後大量農機和農產品湧入中國，農村剩餘勞動力迅速增加。“十五”計劃中已經明確了我國城鎮化的發展模式。我們認為，環保的要求、房地產業的興起以及人們對高品位潔淨燃料的渴望給燃氣業帶來了不可估量的商機，輕烴混氣也必將在燃氣行業中得到最大程度的發揮。 ^[1] 

滄黃高速公路地處河北省東部的滄州市，全長93.585km，設計標準為四車道高速公路，西部與石黃高速公路相連，東部直達黃驊大港，全線管理設施總建築面積2.8萬m²，下設一個管理處、兩個服務區和五個收費站。在本項目工程可行性研究階段和初步設計階段，就對管理設施的設備配套方案進行了認真比選和論證，尤其是把解決燃料問題作為工作的重點。經過長時間的考察和調研，經專家論證確定採用輕烴燃氣發生裝置及供應系統，作為滄黃高速公路管理設施的工作及生活燃氣氣源。該系統同時給炊事、熱水和鍋爐供暖提供燃氣氣源。 ^[2] 

1999年洪洞縣教育局在城東河灘裏教師安居工程住宅小區採用了一種叫輕烴燃氣的氣體作為燃料，解決了小區住户做飯用氣的集中供應的問題。這種輕烴燃氣的原料是石油煉油廠的副產品，原料經過加工後，用管道送往用户。它的主要成分是戊烷和乙烷,即人們常説的碳五碳六,常温下為液態。它的低熱值5 000 kcal/m3,而液化石油氣為26 000 kcal/m3,天燃氣8 000 kcal/m3,焦爐煤氣為4 000 kcal/m3,輕烴燃氣與石油液化氣和天燃氣相比,產熱值低;與煤氣相比,產熱值略高。其50%蒸餾點在50℃ ～ 80℃之間,受熱即由液態變成氣態，加入氧氣後即可點燃燃燒，有可利用價值。

教育局小區使用輕烴燃氣敷設管道輸送給用户，2000年收費1.3元/m³，一個三口之家每月用氣25 m³～ 30 m³,花費32.5元～39元;液化石油氣10kg/月～ 20 kg/月,花費40元～ 48元,如果液化氣不滿，花費更高，有時罐內殘液清除不及時，會使鍋燻黑，大多數用過的家庭都出現過。相比之下，輕烴燃氣比較潔淨，用户反映良好，花費比液化氣略低，而且使用也方便。

與城市煤氣相比，同樣三口之家每月花費15元～ 18元,輕烴燃氣費用比煤氣高，但洪洞縣沒有煤氣公司，因為一般煤氣發生站要設於郊區,煤氣通過城市管網輸送到城裏各用户，煤氣管道要深埋於地下，但縣城地下水位平均只有1.0 m，煤氣管網敷設困難，造價太高。相比之下輕烴燃氣站可建在居民小區裏，有條件的地方(如教育局小區)也可建小型站，只要滿足防火要求，小範圍內敷設管網還是可行的。 ^[3] 

2000年建設部第76號令明確規定，《民用建築節能管理規定》於2000年10月1日起實施。集中供熱是通過管網進行熱量的輸送，在輸送過程中熱量的損失較多，其實際熱效率較低，浪費嚴重，燃燒過程中排放的大量有害氣體和塵埃,是冬季大氣污染的重要原因之一。由於地下水位高，城中住宅區集中供熱管網敷設困難多、難度大、費用高,那麼,能否利用輕烴燃氣作為熱源,每户設獨立採暖系統,這樣做飯、洗澡、取暖一氣多用,既做到了採暖分户計量,又解決了用户做飯、洗澡的熱源問題,還省掉了採暖鍋爐房和熱力管網敷設的部分投資。

經過調查研究，得到的結論是肯定的。輕烴燃氣與天然氣、液化石油氣、煤氣一樣，都是一種氣體燃料,它同樣可以利用專用壁掛式採暖爐或燃氣熱水器向用户提供採暖、洗浴所需的熱水，以滿足用户的需要。國內已有輕烴燃氣具專用生產廠家，這種燃氣爐和燃氣熱水器的熱效率一般在90%以上。(產品使用説明書標註95%左右)。 ^[3] 

採用壁掛式燃氣採暖爐和燃氣熱水器有明顯的優越性。1)使用簡便。2)舒適。可配備温控器，隨時調節室內温度,還可提供適量、適温的熱水供洗浴。3)節省能源。省掉供暖鍋爐房、室外管網,減少了熱媒在輸送、生產過程中的損失,提高了熱效率。與集中供暖相比可節約能源20%～ 30%左右。4)與燒煤相比是一種清潔燃料。5)安全。帶有各種安全保護裝置。6)計費方便。可根據燃氣用量和耗電量計取費用。7)調節靈活。用户可根據自己的情況開、關熱水器,降低費用。8)它的水温很適合採用地板輻射採暖。 ^[3] 

1)用户的燃氣爐或燃氣熱水器燃燒後產生的煙氣不能直接引至牆外排放,最好能採用變壓式排氣道,引出屋面排放。2)要選用合格產品，並將其安裝在廚房,廚房要有專用的進風設備，不得將燃氣爐或熱水器設於衞生間或其它房間。3)由於輕烴燃氣管道是中壓輸送(10 kPa～ 300 kPa),因此每户必須設減壓閥。4)小區設燃氣發生站時,必須考慮安全防火問題,要嚴格按照國家有關規範、規定執行。 ^[3] 

我國輕烴（C5）的產量較為豐富，且無較好的利用出路，國外的中東、東歐、俄羅斯、更是如此，且進口價格均大幅低於國內同類產品。滄黃高速公路的成功經驗表明，將油氣田及石化企業的副產品——輕烴，通過氣化裝置轉化為輕烴燃氣，作為燃煤、燃油鍋爐的替代燃料及城鎮居民生活燃料的補充，不僅具有明顯的經濟效益，而且對石油資源合理利用和維護國家能源安全，實施經濟、能源、環境可持續發展具有戰略意義。有關部門應加強調研，正確引導，促進我國燃料結構的多元化，推動我國資源的節約與合理利用。從環保角度出發，在能源匱乏的背景下，輕烴燃氣作為城市、農村的燃氣補充，用於炊事、洗浴和鍋爐供暖，其發展前景應該是廣闊的。為了更好地貫徹十七大提出的，未來應努力“建設生態文明，基本形成節約能源資源和保護生態環境的產業結構、增長方式、消費模式”的精神，認真學習滄黃高速公路輕烴燃氣供氣站的成功經驗，在公路系統推廣應用資源綜合利用項目——輕烴燃氣供氣系統，為實現我國節能減排和可持續發展的長遠目標做出貢獻。 ^[2]