Chapter
2
液化石油氣與液化 天然氣之特性
2-1 液化石油氣之組成 2-2 液化石油氣的一般性質 2-3 液化石油氣之燃燒性質 2-4 液化天然氣 2-5 液化天然氣之特性
油氣雙燃料車－LPG引擎
2-1 液化石油氣之組成 所謂液化石油氣，其英文名稱為“Liquid Petroleum Gas”仍石油氣液化後所得之產品，通常取英文名詞中之三個字首“LPG”為簡稱。中文俗稱“液化瓦斯”，主要成分乃石油中所含的丙烷、丁烷之類比較容易液化的液化氣體製成的；對象由丙烷與丁烷等之碳氫化合物，俗稱為烴，而若其組成中碳原子數少於5者稱之為低級碳氫化合物或稱低烴類。
甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等，其分子式概屬於CnH2n+2型(n為碳原子數目)，稱為烷系碳氫化合物或石腊烴。
乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)等，其分子式概屬於CnH2n型，稱為烯系碳氫化合物或稱烯烴。
液化石油氣(LPG)中所含之碳氫化合物以石腊烴為主，但仍含有少量之低級烯烴(碳原子量少於5的烯烴)，因此液化石油氣可說是低級碳氫化合物的混合氣體。
一般高壓氣體依其狀態可概分為三種，即壓縮氣體、溶解氣體及液化氣體等。 1. 2.
壓縮氣體是指將氣體壓縮，而壓縮後在常溫下仍為氣體，如氫氣、氧氣、氮氣等，其在容器內之壓力通常約為150kg/cm2。
溶解氣體是指在容器內先填入多孔性質的固體，再注入溶劑，最後才把氣體以高壓灌入溶解而成；如乙炔氣，因若單獨將乙炔氣加以壓縮，則有分解爆炸之危險，故通常以丙酮為溶劑，使成溶解氣體狀態存在容器內。 3.
液化氣體是指如丙烷、丁烷、丙烯、丁烯氯氣、二氧化碳等氣體，在常溫常壓下為氣體狀態，但經壓縮後則易變成液態，故能以液態保存在容器內，容器內之壓力則隨所裝氣體之種類及溫度條件而異。
目前台灣的液化石油氣(LPG)，都為中國石油公司所供應，有的從苗栗、新竹一帶盛產的天然氣中分離而得，內含丙烷、丁烷各佔約50%；另外就是靠由高雄煉油廠在原油提煉過程中之油氣製成，其丙烷與丁烷之比例約為30%與70%，並滲有少量之其他烯烴或烷烴。 4. LPG之分類
依據美國ASTM的分類方法，可分為4大類： (1) 商用丙烷(Commercial propane)
供寒帶地區對燃料成分要求較嚴之地區，以及對燃料要求較嚴格之引擎使用。 (2) 商用混合丙丁烷(Commercial PB mixture)
為一般狀況所使用。
2-2
第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
(3) 商用丁烷(Commercial butane)
為非寒帶地區所使用。
(4) 特殊規格丙烷(Special-duty propane)
供給對燃料要求非常嚴格之引擎所使用。
2-2 液化石油氣的一般性質 如前所述，液化石油氣(LPG)為丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等多種低碳系烴類氣體的混合氣，其通性如下。
1. LPG在常溫常壓下為氣體，但加壓則可成液態存在，可貯存在密閉鋼筒中，使運
送作業及使用上均極為方便。 2. 3.
氣態時之比重約為空氣之1.5倍，較空氣重故洩漏時，會滯留在低下處，容易造成窒息、火災等傷害事故。
理論上欲完全燃燒，丙烷與空氣之混合比約為1：24，丁烷則達1：31，故其燃燒之空氣供給量需求大。
除上述之通性外，我們亦可由下列數端來了解LPG之一般性質。
2-2-1 LPG氣體之密度 一單位體積之氣體所含的質量，稱為氣體密度(density)以g/ℓ表之，氣態丙烷(C3H8)在標準狀態下(0℃，1atm)，其密度約為2g/ℓ，氣態丁烷(C4H10)約為2.59g/ℓ。
算法如下：
C3H8→分子量12×3+8=44即一摩爾為44g
因一摩爾氣體在標準狀態下(0℃，1atm)，其體積為22.4ℓ。 故C3H8丙烷之氣體密度=44g÷22.4A
≒1.96(g/ℓ)
C4H10丁烷之氣體密度=(12×4+10)g÷22.4A
≒2.59(g/ℓ)
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油氣雙燃料車－LPG引擎
2-2-2 LPG氣體之比重 氣體的質量在標準狀態下(0℃，1atm)與同體積之空氣質量比，稱為氣體比重。在標準狀態下，一摩爾之空氣(22.4ℓ)的質量約為29克，故丙烷之氣態比重為44克／29克≒
1.52，丁烷之氣態比重為58克／29克≒2.0。
空氣質量的算法：因空氣中之組成分子
氮(N2)之體積比約為78%(N2分子量為28) 氧(O2)之體積比約為21%(O2分子量為32) 氬(Ar)之體積比約為1%(Ar分子量為40) 故一摩爾(22.4ℓ)空氣之質量：
28×78%+32×21%+40×1%=28.96(g)
氣化丙烷(或丁烷)的重量為空氣%的1.52(或2.0)倍。比空氣重，故外洩時易沈降不易
擴散，且易生火災。而液化丙烷(或丁烷)的重量為水的0.51(或0.58)倍，比水及汽油輕。
1公升的液化丙烷重量約0.5公斤(即1公斤液化丙烷容量約2公升)，而1公升液化丁烷重量約0.6公斤(即1公升液化丁烷容量約1.7公升)。
2-2-3 LPG液體之密度 液態LPG與一般物質類似，溫度上升時會膨脹，體積增大；溫度下降時即收縮，體積變小，一般我們把15℃時之液態丙烷單位體積定為100%，則其溫度與體積之變化如表
2-1所示。
表2-1
溫度℃ 液態丙烷體積 變化比例%
−20
0 10 15 20 30 40 50 60 96.2 98.7 100 101.7104.9
109.1
113.8 119.391.4
所以其液態密度(單位體積之質量)隨溫度而變，溫度愈高，密度愈小；溫度愈低，密
度愈大，如表2-2所示。
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
表2-2
0℃ 常溫加壓下液體密度(kg/ℓ) 15℃ 20℃ 丙烷 丁烷 0.5282 0.6011 0.5077 0.5844 0.5005 0.5788
2-2-4 LPG液體之比重 液體比重與氣體比重算法不同，它是指液體之質量與同體積4℃之純水質量的比值，例如4℃的純水1ℓ之質量為1kg(密度為1)；15℃之液化丙烷1ℓ之質量為0.5077kg(密度為
0.5077)因此15℃時之液化丙烷比重為：
0.5077kg/1kg=0.5077
一般比重適為密度之倒數，故其比重如表2-3所示。
表2-3
0℃ 常溫加壓下 之液體比重 15℃ 20℃ 丙烷 丁烷 0.5282 0.6011 0.5077 0.5844 0.5005 0.5788
2-2-5 揮發點(沸點) 隨溫度上升，分子之活動增加，若溫度上升至某一點時，液體之分子由液態變成氣態，而從液面或內部向空間逃逸的現象，稱為蒸發或沸騰，此時之溫度即稱為揮發點或沸點，一般揮發點受物質成份及壓力影響，液面壓力大則沸點增高，壓力低則沸點降低。故高山上煮飯或蛋不易熟。一般在一大氣壓下丙烷之沸點為−42.07℃，正丁烷為−0.50℃。
2-2-6 LPG之蒸氣壓 如圖2-1所示，容器內之LPG液體，當溫度保持一定時，一部份之LPG液體蒸發成氣態充塞於容器之上方空間，由於不斷蒸發，故氣態分子愈來愈多，最後使LPG之液面上形成如圖所示之一般LPG蒸氣壓，如容器是密閉且溫度維持一定，則最後此LPG蒸氣
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油氣雙燃料車－LPG引擎 壓將達一定值，即此時由液態蒸發成氣態之LPG分子速率，與由氣態之LPG分子落回液態的速率相等，俗稱氣液飽和平衡狀態。此時之LPG蒸氣壓稱飽和蒸氣壓，如圖2-1所示。 圖2-1 液化石油氣(LPG)之蒸氣壓，受LPG之組成(丙烷、丁烷等混合比例)及溫度而定，和液量多寡無關，即若組成和溫度一定，則不管液量如何變化，其容器內蒸氣壓均一定，如表2-4所示為不同成分之飽和蒸氣壓。 表2-4 溫度℃ 飽和蒸氣壓kg/cm 20 丙烷 丁烷 3.9 0 10 20 30 40 5.4 7.4 9.5 12.7 0.4 1.1 1.8 2.8 2-6 第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
丙烷與丁烷各種不同混合比例下之飽和蒸氣壓如圖2-2所示。
圖2-2 丙烷與丁烷混合氣之飽和蒸氣壓
由上可知當容器內之蒸氣壓低於飽和蒸氣壓時，即表示容器內已無液態之LPG，如丙烷在20℃時，容器內之壓力為6.5kg/cm2時，即表示容器內已無液態之丙烷了，表2-5為低碳及碳氫化合物之物理化學性質。
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表2-5 輕質碳氫化合物之物理化學性質
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷異丁烷正戊烷異戊烷新戊烷乙烯丙烯1-丁烯 丁烯 順-2-丁烯 反-2-異丁烯丁烯 分子式 分子量 氣體密度kg/m3 CH4 16.04 C2H6 30.07 C3H8 44.09 C4H10 58.12 C4H1058.12C5H1272.15C5H1272.15C5H1272.15C2H428.05C2H642.08C4H8 56.10 C4H8 C4H8 C4H8 0℃1atm 氣體比重0℃1atm空氣=1 液體密度 0.7168 1.3562 2.0200 2.5985 1.260361.91492.503 0.5544 1.0493 1.520 2.0098 0.97491.4811.936 ※ ※※ 0.6394 0.61970.230.6227.85187.332.90.234 0.6138※ ※ ※ ※ ※ ※ 0℃1atm kg/1 20℃1atm 蒸氣壓atm0℃ 0.5282※ 0.6011 0.58120.6452※ 0.62620.160.4236.07196.6233.310.232 0.54640.6190 ※ ※ 0.5005 0.5788(176) (293) 2.4 3.7 4.7 8.4 1.03 2.10 -0.50 0.55721.602.95-11.730.591040 (60) 0.51390.5951 0.6213 0.6042 0.59425.9 9.8 1.3 2.5 -6.90(絕對)20℃ 沸點0℃1atm 臨界溫度℃ 臨界壓力atm 臨界密度kg/1 蒸發潛熱 -161.49 -88.63 -42.07 -82.5 950 160.6031.570.238-103.71-47.70-6.26 3.72 0.88 32.27 48.20 0.203 96.81 42.01 0.220 152.0137.46 0.228 134.9836.000.2219.9050.500.22791.945.40.233146.4 39.7 0.238 155 41 0.238 144.7339.450.23445.80 0.162 (沸點)kcal/kg 發熱量(氣態) 121.9 117.0 101.8 92.09 87.5685.3881.7975.37115.4104.693.36 99.46 96.94 94.221atmkcal/kg．25℃ 燃燒範圍上限 下限 13.265 12.399 12.034 11.83211.79711.71511.68811.65012.02211.69211.577 11.547 11.529 11.505140 5.3 12.5 3.0 9.5 2.2 8.5 1.9 32.03.1 10.32.4 9.3 1.6 (%) ※為飽和壓時之值。
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
2-3 液化石油氣之燃燒性質 1. 著火溫度
可燃性物質在空氣中徐徐地加熱下，達到某一溫度以上，即使附近沒有火種也會自然開始燃燒的最低溫度稱之為著火溫度(或稱著火點)。
丙烷的著火溫度為481℃，丁烷是441℃，汽油的著火溫度為210～300℃，故丙烷比汽油安全性高。但其燃燒範圍的下限很低，一旦洩漏出來即成高危險具爆炸性之混合氣體，且會沿地面廣泛地擴散開來，引火之危險性較汽油還大，因而在處理LPG時應特別注意煙火。
2. 閃火點
將汽油及酒精之類容易揮發的物質加熱至某一溫度以上時，若有火種接近其蒸氣時，即會引火開始燃燒之引火最低溫度稱之為閃火點或稱引火點。
液化石油氣當其完全燃燒時，會生成二氧化碳(CO2)與水蒸氣(H2O)。但如果空氣之供給量少時，液化石油氣就無法完全氧化，致發生不完全燃燒而生成一氧化碳(CO) 、氫氣(H2)、碳(C)等物質。
3. 沸點
丙烷是−42.07℃，丁烷是−0.5℃，常溫下均為氣體。汽油沸點是25～232℃，常溫下為液體。
4. 蒸發潛熱
LPG在氣化時，須吸收周圍大量熱氣，此稱為蒸發潛熱或氣化潛熱。 (1) 丙烷蒸發潛熱101.8kcal/kg，丁烷蒸發潛熱92.09kcal/kg。
(2) LPG汽車雖使用氣化器將LPG氣化，但可能因蒸發潛熱而使氣化器冷卻凍結乃
致破損，所以必須使用汽車水箱(radiator)之溫水環繞氣化器之內部，以預防氣化器凍結。
(3) 萬一LPG汽車發生火災事故時，瓦斯容器因受熱使內部之LPG氣化，當蒸氣壓
約達24kg/cm2以上時，安全閥會自動打開，使氣化後之LPG排出車體外，當瓦斯容器之蒸氣壓下降至16kg/cm2以下時，安全閥即再自動關閉，瓦斯容器內之
LPG即再開始氣化，而在氣化時即因蒸發潛熱使瓦斯容器冷卻，如此利用瓦斯容器內之自動調壓及冷卻作用，瓦斯容器會保持在一定壓力、溫度以下，故瓦斯容器不會爆發破裂。
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油氣雙燃料車－LPG引擎
5. 蒸氣壓
將LPG放進密閉容器，部份會蒸發變成氣體，而產生壓力，當達某一定壓力時，蒸發會自然停止，容器內之壓力即安定下來，此時之壓力稱之為蒸氣壓。
(1) 在20℃時丙烷蒸氣壓是8.0kg/cm2，丁烷是2.0kg/cm2，汽油是0，故LPG被稱為
高壓瓦斯。
(2) 不論容器內液狀瓦斯量為多少，蒸氣壓均為一定，兩種以上之LPG混合時，亦
依其瓦斯之混合比例與溫度顯示出一定值。
6. 發熱量
(1) 平均每重量之發熱量：丙烷是12,034kcal/kg，丁烷是11,832kcal/kg，汽油是
11,200kcal/kg。
(2) 平均每公升之發熱量：丙烷是6,113kcal/ℓ，丁烷是6,909kcal/ℓ，汽油是
7,390kcal/ℓ，LPG之發熱量僅為汽油之80～90%，但日本已開發出LPG專用引擎及燃料裝置，可彌補上述缺點。
7. 燃燒範圍(空氣中重量百分比)
(1) 丙烷是2.37～9.50，丁烷是1.86～8.41，汽油是1.5～7.6。 (2) 燃燒範圍愈廣愈易燃燒，故LPG較汽油燃燒範圍大。 8.
完全燃燒所需空氣量(空氣中氧佔21%)
(1) 丙烷是15.71kg/kg，丁烷是15.49kg/kg，汽油是14.7kg/kg。 (2) 完全燃燒之方程式：
丙烷：C3H8+5O2⇒3CO2+4H2O 丁烷：C4H10+6.5O2⇒4CO2+5H2O
9.
丙烷1m3完全燃燒約需24m3之空氣 丁烷1m3完全燃燒約需31m3之空氣
故LPG可完全燃燒成CO2和水，對空氣不會造成污染。
丙烷是125，丁烷是91，較汽油還高，故LPG車可使用較高壓縮比之引擎，通
辛烷值
常壓縮比在10：1左右。
2-3-1 日本車用液化石油氣之品質規格 日本工業規格(JIS K2240-1987)對LPG之品質作如下規定：
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
表2-5 日本LPG之工業規格
項目 種類 種類 1號 1 2號 種 3號 1號 2號 － － － 組成(mole%) 乙烷+乙烯 丙烷+丙烯 丁烷+丁烯丁二烯－ 5以下 80以上 60以上 80以下 60以下 (不含60) 90以上 50以上 90以下 50以下 10以下 20以下 40以下 0.5 以下30以上 10以下 50以下 ※(1)50以上 90以下 90以上 硫含量(%) 蒸氣壓 MPa(kgf/cm2)密度 (15℃) g/cm3 主要 用途 0.015以下1.53(15.6)以下0.50～0.62 家庭用燃料及業務用燃料 1.55(15.8)以下1.55(15.8)以下0.02以下1.25(12.7)以下0.52(5.3)以下工業用燃料、0.50～0.62 原料及汽車用燃料 2 種 3號 4號 － － ※(1)：使用於汽車用、工業用等時，應注意丁二烯含量，以免發生問題，最好是不要有丁二烯。
2-3-2 LPG使用於汽車之特徵 1.
被使用於汽車之優點
(1) 起動性好
目前市面販賣之LPG係由丙烷(propane C3H8)及丁烷(putane C4H10)混合之液化氣。丙烷之沸點為−40℃，丁烷則為−0.5℃，其揮發性好，故流動性甚佳，即在嚴苛寒帶地區已不使用阻風裝置亦能容易發動引擎。
(2) 辛烷值高
丙烷之辛烷值為125，丁烷則為91，故可以直接使用於現今之最高壓縮比
(10.5：1)之引擎。在一般引擎上，將點火角度提前至相當位置時，則可節省其燃料消耗量。
(3) 不污染潤滑油
LPG在引擎內燃燒，不會引起機油污損，能維持機油及引擎之清潔。所以一般未加添加劑之普通級機油亦可以使用。因為燃燒時不產生碳渣(sludge)，故機
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油氣雙燃料車－LPG引擎
油濾清器芯子(oil filter element)之使用壽命可延長數倍。引擎之腐蝕磨耗亦顯著地減少，即可延長引擎壽命至3～4倍。
(4) 火星塞之持久性
由於火星塞不會受燃料中之鉛的傷害、機油之污損，所以形成半永久性產品。
(5) 可節省供油泵及化油器裝置
由於LPG燃料裝置，係將容器中之LPG予以減壓後引導於進氣歧管，進入引擎內燃燒(以進氣歧管內與空氣混合成可燃氣體)，故不但不需要化油器，亦不需供油泵，當然必須有其必要的蒸發器(vaporizer)。
(6) 排氣公害
因都能完全燃燒，故排氣中含有害氣體或污染物質較少。
2. 未被普遍使用之原因
(1) 蒸發器
至目前為止小型蒸發器之性能尚未達理想階段，其加溫裝置在日本規定應使用40℃溫水，但在汽車而言頗為困難。
目前部份LPG產品不太純淨尚含有殘留焦油，會影響蒸發性能。
(2) 單位容積之熱量較少
因單位容積之發熱量較少，輸出馬力較小，故僅適用於轎車及小型貨車行駛於平坦道路。高負載之重車及行駛於山區道路者不適使用。
(3) 加氣站不足
加氣較困難，尤其長途行駛時，必須中途有加氣站，否則便利性不足，汽油車使用者興趣缺缺。
2-4 液化天然氣 2-4-1 天然氣之成分 天然氣(natural gas)簡稱NG，是指深藏於地層，而以碳氫化合物為主要成份之可燃性氣體，而其中含量最多者為甲烷(CH4)，此外尚含有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷
(C4H10)、戊烷(C5H12)等，以及少量的不燃性氣體，如氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)等。
天然氣之組成依產地而有所差別，即使在同一產地、同一口氣井，其成份亦隨著地層深度的不同而有所差異，如表2-6所示為各國天然氣之成份。
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
表2-6 世界各地天然氣成份 甲烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 戊烷 組成 (體積%) 己烷 二氧化碳 氮 氧 氦 硫化氫 合計 比重(空氣=1) 台灣 錦水 台灣 八掌溪阿拉斯加 汶萊 阿爾及利亞 美國 德州 CH4 87.06 94.81 99.34 90.7 C2H6 4.29 2.64 0.11 4.8 － － 79.5 71.50 7.5 7.00 C3H8 0.74 0.48 iC4H10 0.10 nC4H10 0.15 2.5 2.5 4.40 0.30 1.4 5.0 0.70 0.1 － － － － 0.13 0.08 － － － C5H12 0.08 0.03 C6H14 0.02 0.14 CO2 0.02 － － 6.34 0.62 0.02 0.5 － N2 0.52 5.5 15.50 0.70 1.05 － － － O2 0.11 He H2S － － － － － － － － － 0.58 － 1ppm 100 100 100 100 100 100 0.650 0.590 0.556 0.628 0.709 0.727 發熱量(Kcal/Nm3) 9,219 9,755 9,456 10,476 10,923 9,315 2-4-2 液化天然氣之成分 液化天然氣(liquified natural gas)，簡稱為LNG。此乃將天然氣低溫液化，體積可縮為六百分之一，以利於儲存及運輸，此種超低溫液體(−160℃)即為LNG。
但天然氣在液化前必須先除去水份、二氧化碳、硫化氫等雜質，以避免在低溫時雜質凝固而堵塞了設備，因此LNG亦稱為乾淨的能源，LNG之成份大部份和NG之成份相同，如表2-7所示為世界各地之LNG成份。
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油氣雙燃料車－LPG引擎
表2-7 世界各地LNG成份分析(1980年)
產地 氮(mol%) 甲烷 乙烷 丙烷 異丁烷 正丁烷 戊烷以上 平均分子量 總發熱量kcal/Nm3 氣體比重 液體密度kg/l
美國阿拉斯加
Kenai
汶萊 Lumut
阿布達比 Das
印尼 Badak
印尼 Arun
0.12 0.02 0.05 0.04 0.06 99.81
89.83
82.07
89.91
86.96
0.07 5.89 15.86 5.44 8.40 0
2.92
1.89
3.16
3.66
0 0.56 0.06 0.67 0.53 0
0.74
0.07
0.75
0.39
0 0.04 0 0.03 0 16.067
18.286
18.859
18.312
18.642
9,491 10,617 10,921 10,639 10,805 0.554 0.415
－ －
－ －
0.647 0.465
－ －
2-5 液化天然氣之特性 2-5-1 比重 天然氣與空氣相比較時，其比重約在0.58～0.79之間而空氣之比重為1.00，純甲烷之比重為0.555，亦即是天然氣較同體積之空氣為輕，如表2-8為天然氣中各成分之氣體加重。
2-5-2 沸點蒸氣壓 液體之蒸氣壓隨溫度之增加而昇高，如圖2-3所示為天然氣中各成份之蒸氣壓與溫度之關係。
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
表2-8 天然氣成份及其物理性質
成份物性 分子式 分子量 分子容 融點℃(latm) 沸點℃(latm) 液體比重(60/60℉) 氣體比重(空氣=1)臨界溫度℃ 臨界壓力atm 蒸發潛熱kcal/kg 融解潛熱kcal/kg 空氣混合上限% 爆發限界下限% 總發熱量kcal/Nm3 kcal/kg 有效發熱量kcal/Nm3氣體比熱kcal/kg Cp(kcal/kg) Cv(kcal/kg) Cp/Cv 液體比熱kcal/kg 蒸氣壓kg/cm3(37.7℃)燃燒必要空氣量m3/m3甲烷 CH4 16.04 22.36 −182.6 −161.4 乙烷 C2H6 30.07 22.16 −172.0−88.6 丙烷 C3H8 44.09 21.82 −187.1−42.2 異丁烷C4H10 58.12 21.77 −145.0−10.0 正丁烷C4H10 58.12 21.49 −135.0−0.6 二氧化碳 硫化氫CO2 44.01 22.26 −56.6 −78.3 H2S 34.08 22.14 −85.5 −60.3 0.300 0.555 −82.5 0.378 1.049 32.3 50.45 116.9 22.2 2.9 13.0 16,820 12,400 15,370 11,350 0.2279 0.191 1.193 － 54.8 16.67 0.512 1.522 96.8 44.5 101.8 19.1 2.1 9.5 24,320 12,030 22,350 11,080 0.2158 0.191 1.133 0.297 (6.1℃)13.4 23.82 0.562 2.007 135.0 38.3 87.56 － 1.8 8.4 31,530 11,810 29,050 10,900 0.2151 0.196 1.097 0.581 2.010 152.0 37.2 92.09 18.0 1.8 8.4 32,010 11,840 29,510 10,930 0.2205 0.202 1.094 0.816 1.529 31.1 73.5 137.8 45.3 － － － － － － 0.1106 0.095 1.164 － － － 0.790 1.176 100.4 91.8 131.1 － 4.30 45.50 － － － － 0.141 0.107 1.32 － 39.1 － 47.4 121.9 14.0 5.0 15.0 9,520 13,270 8,550 11,950 0.2928 0.223 1.308 － － 9.53 0.298 0.304 (−10℃)(−17.8℃)5.1 30.97 3.6 30.97 註：有效發熱量亦稱淨發熱量。
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油氣雙燃料車－LPG引擎
圖2-3
2-5-3 液化之溫度與壓力 甲烷的臨界溫度為−82.5℃，臨界壓力為47.4atm，通常甲烷須冷至−82.5℃以下並壓縮至47.4atm以上時才能液化，若在常壓(1atm)下，須冷至其沸點(−162℃)以下，才能液化。
2-5-4 著火溫度 著火溫度是指物質在空氣中或氧氣中受到加熱起火燃燒之最低溫度，如表2-9所示為碳氫化合物之著火溫度。
以LNG主成份(甲烷)和LPG成份(丙烷、丁烷)相比較，甲烷的著火溫度比丙烷、丁烷為高，亦即是較不易起火，同時LNG氣體比重較空氣小，不會有滯留於低處之危險，因此一般而言LNG較LPG為安全。
2-5-5 燃燒速度 燃燒是一種發熱反應。於此將各種可燃氣體之燃燒速度列於表2-10。
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第2章 液化石油氣與液化天然氣之特性
表2-9
著火溫度(℃) 引火點(℃) 燃燒限界下限(Vol%)燃燒限界上限(Vol%)蒸氣密度(空氣=1.0)總發熱量(kcal/Nm3) 淨發熱量(kcal/Nm3)
甲烷 595 － 5.0 15.0 0.55 9,497 8,551
乙烷 515 － 2.9 13.0 1.04 16,638 15,217
丙烷 470 － 2.1 9.5 1.52 23,679 21,786
丁烷 462 － 1.8 8.4 2.01 30,595 28,229
戊烷 365 － 1.8 8.4 2.01 30,684 28,316
己烷 285
−40
1.4 8.3 2.49 37,714 34,873
表2-10 可燃氣體之燃燒速度
混合氣體 甲烷－空氣 乙烷－空氣 丙烷－空氣 丁烷－空氣 戊烷－空氣 氫－空氣 甲烷－氧氣 丙烷－氧氣 氫氣－氧氣
燃燒速度 33.8cm／秒
40.1 39.0 37.9 38.5 27.0 330 360 890
混合比例 9.96% 6.28 4.54 3.52 2.92 43.00 33.0 15.1 70.0
一般可燃性氣體之火焰速度達每秒800～2,000公尺時稱之為爆轟，如在密閉之容器
內，爆轟產生強烈的衝擊波，對周圍會產生很大的破壞力量。
2-5-6 發熱量 發熱量又稱之熱值，天然氣發熱量之高低，視其組成而定，又天然氣之發熱量有總發熱量(gross heating value)與淨發熱量(net heating value)之分。
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油氣雙燃料車－LPG引擎
總發熱量是指天然氣燃燒後，所生成之水蒸氣全部凝結為液態水時所產生之全部熱量。而淨發熱量乃指燃燒後所生產之水蒸氣仍舊為氣態時所產生熱量，也就是說，總發熱量是淨發熱量加水蒸氣凝結時所放出熱量的和。
總發熱量(GHV)=淨發熱量(NHV)+水蒸氣凝結所放出之熱量
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