химические свойства, строение, получение, применение
Пропан — это органическое соединение, третий представитель алканов в гомологическом ряду. При комнатной температуре он представляет собой газ без цвета и запаха. Химическая формула пропана — C3H8. Пожаро- и взрывоопасен. Обладает небольшой токсичностью. Он оказывает слабое воздействие на нервную систему и обладает наркотическими свойствами.
Строение
Пропан — это предельный углеводород, состоящий из трех атомов углерода. По этой причине он имеет изогнутую форму, но из-за постоянного вращения вокруг осей связей существует несколько молекулярных конформаций. Связи в молекуле ковалентные: С-С неполярные, C-H слабополярные. Из-за этого их сложно разорвать, а вещество довольно трудно вступает в химические реакции. Это и задает все химические свойства пропана. Изомеров у него нет. Молярная масса пропана — 44,1 г/моль.
Способы получения
В промышленности пропан почти не синтезируют искусственно. Его выделяют из природного газа и нефти с помощью перегонки. Для этого существуют специальные производственные установки.
В лаборатории пропан можно получить следующими химическими реакциями:
- Гидрирование пропена. Данная реакция идет только при повышении температуры и при наличии катализатора (Ni, Pt, Pd).
- Восстановление галогенидов алканов. Для разных галогенидов применяются разные реагенты и условия.
- Синтез Вюрца. Его суть в том, что две молекулы галогенаклкана связываются в одну, реагируя с щелочным металлом.
- Декарбоксилирование масляной кислоты и ее солей.
Физические свойства пропана
Как уже упоминалось, пропан — это газ без цвета и запаха. Он не растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых органических веществах (метанол, ацетон и другие). При — 42,1 °C сжижается, а при − 188 °C становится твердым. Огнеопасен, так как образует с воздухом легковоспламеняющиеся и взрывоопасные смеси.
Химические свойства пропана
Они представляют собой типичные свойства алканов.
- Каталитическое дегидрирование. Осуществляется при 575 °C с использованием катализатора оксида хрома (III) или оксида алюминия.
- Галогенирование. Для хлорирования и бромирования нужно ультрафиолетовое излучение или повышенная температура. Хлор преимущественно замещает крайний атом водорода, хотя в некоторых молекулах происходит замещение среднего. Повышение температуры может привести к увеличению доли выхода 2-хлорпропана. Хлорпропан может галогенироваться и дальше с образованием дихлорпропана, трихлорпропана и так далее.
Механизм реакций галогенирования — цепной. Под действием света или высокой температуры молекула галогена распадается на радикалы. Они вступают во взаимодействие с пропаном, отнимая у него атом водорода. В результате этого образуется свободный пропил. Он взаимодействует с молекулой галогена, вновь разбивая ее на радикалы.
Бромирование происходит по такому же механизму. Йодирование можно осуществлять только специальными йодсодержащими реагентами, так как пропан не взаимодействует с чистым йодом. При взаимодействии с фтором происходит взрыв, образуется полизамещенное производное пропана.
Нитрование может осуществятся разбавленной азотной кислотой (реакция Коновалова) или оксидом азота (IV) при повышенной температуре (130-150 °C).
Сульфоокисление и сульфохлорирование осуществляется при УФ-свете.
Реакция горения пропана: C3H8+ 5O2 → 3CO2 + 4H2O.
Можно провести и более мягкое окисление, используя определенные катализаторы. Реакция горения пропана будет другой. В этом случае получают пропанол, пропаналь или пропионовую кислоту. В качестве окислителей, кроме кислорода, могут использоваться перекиси (чаще всего перекись водорода), оксиды переходных металлов, соединения хрома (VI) и марганца (VII).
Пропан реагирует с серой с образованием изопропилсульфида. Для этого в качестве катализаторов используется тетрабромэтан и бромид алюминия. Реакция идет при 20 °C в течение двух часов. Выход реакции составляет 60 %.
С теми же катализаторами может реагировать с оксидом углерода (I) с образованием изопропилового эфира 2-метилпропановой кислоты. Реакционная смесь после реакции должна быть обработана изопропанолом. Итак, мы рассмотрели химические свойства пропана.
Применение
Из-за хорошей горючести пропан находит применение в быту и промышленности как топливо. Он может быть использован также в качестве горючего для автомобилей. Пропан горит с температурой почти 2000° C, поэтому его используют для сварки и резки металла. Пропановыми горелками разогревают битум и асфальт в дорожном строительстве. Но зачастую на рынке используется не чистый пропан, а его смесь с бутаном (пропан-бутан).
Как ни странно, но нашел он применение и в пищевой промышленности как добавка Е944. Благодаря своим химическим свойствам пропан используется там в качестве растворителя ароматизаторов, а также для обработки масел.
Смесь пропана и изобутана используется как хладагент R-290a. Он более эффективен, чем старые хладагенты, и также является экологически чистым, так как не разрушает озоновый слой.
Большое применение пропан нашел в органическом синтезе. Его используют для получения полипропилена и различного рода растворителей. В нефтепереработке его используют для деасфальтизации, то есть уменьшения доли тяжелых молекул в битумной смеси. Это необходимо для вторичного использования старого асфальта.
fb.ru
Получение — пропан — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Получение — пропан
Cтраница 1
Получение пропана, бутана и изобутана как в чистом виде, так и в виде смесей основано на разделении газовых смесей. Для этой цели применяются четыре метода: компрессионный ( или рекомпрессионный), адсорбционный, абсорбционный и метод ректификации при умеренном охлаждении. Извлечение пропана, бутана и изобутана из жирных природных газов газоконденсатных месторождений, где они находятся под давлением до 200 ат, осуществляется главным образом рекомпрессией, реже абсорбцией и ректификацией. Метод ректификации и абсорбции с охлаждением используется преимущественно для разделения газов нефтепереработки. Компрессионный метод основан на различии в давлениях конденсации отдельных компонентов смеси. [1]
Источниками получения пропана являются природные и неф-тезаводские газы. [2]
Распространенными способами
При необходимости получения пропана для собственных нужд ГДГ) в состав установки стабилизации конденсата включается колонна получения пропана. [4]
Наиболее подходящим методом получения пропана является метод гидрирования чистого пропилена ( получение, см. стр. [5]
На ряде заводов установлены ГФУ для получения пропана, бутана, изобутана и газового бензина. Для разделения серы на 4 продукта необходима ГФУ, состоящая из трех колонн: в первой колонне отгоняется пропан, во второй — н-бутан и изобутан от газового бензина и в третьей — изобу-тан от н-бутана. В зависимости от содержания компонентов устанавливается последовательность их выделения. [6]
В целях ликвидации нерациональной переработки компрессионного бензина
получение пропана для Грозненского нефтемас-лозавода целесообразно организовать на алкиширующик установках Новогрозненского нефтеперерабатывающего завода. [7]Установка ГФУ реконструируется и переводится на переработку всех прямотонных конденсатов с получением пропана, бутана и изобутана. [8]
Трехколонная схема процесса ректификации ( рис. 75, в) обычно применяется для получения пропана, бутана и газового бензина. В этой схеме колонна 2 предназначена для удаления из сырья тех примесей, которые нельзя реализовать ни с одним из трех видов получаемой готовой продукции. Последовательность разделения углеводородов после стабилизации может быть различной. [10]
В странах, лишенных собственных ресурсов газа, иногда ведут гидрокрекинг с целью
На Омском НПК [ 3l ] система аналитического контроля центральной газофракционирущей установки, предназначенной для получения пропана, н — и изо-бутана, содержит пять промышленных хроматографов ХПА-4. Приборы определяют содержание этана и фракции С в сырье — стабильной головке с адсорбционно-компрессивной установки; этана и фракции С, в пропане; паров бензина а шлемовой трубе бутановой колонны; примеси изо-бутана в нормальном бутане, отводимом на очистку; примеси нормального бутана в изо-бутане, выводимом с верха колонны дебутанизатора; состав бутан-бутиленовой фракции, направляемой с низа дебутанизатора на подпитку первой бутан-бутиленовой колонны. [12]
При необходимости получения пропана для собственных нужд ГДГ) в состав установки стабилизации конденсата включается колонна получения пропана. [13]
Указанные фильтр-патроны применяются в аппаратах фазного разделения, которые эффективно работают на предприятиях Крайнего Севера, в частности, на установке получения пропана ( УПП) УПКТ ООО Уренгойгазпром при работе по технологической схеме двухступенчатой очистки ШФЛУ от водометанольной смеси ( ВМС) методом экстракции с последующим фазным разделением. [14]
Петрофак; комплекс по переработке широких фракций легких углеводородов ( ШФЛУ), в составе к-рого имеется блок извлечения изопентана и узел получения пропана с выработкой изопентановой фракции ( компонент автобензина), пропана и суммы бутанов. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
📌 ПРОПАН — это… 🎓 Что такое ПРОПАН?
Пропан — Пропан … Википедия
пропан — а, м. propan m. нем. Propan <гр. pro перед, до + pion жир. Органическое соединение, представляющее собой насыщенный углеводород; применяется как бытовое топливо и в двигателях внутреннего сгорания. БАС 1. Только газ гармонирует с современным… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ПРОПАН — Углеводород, находимый в сырой нефти, газ. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. пропан органическое соединение, насыщенный углеводород алифатического ряда; газ без цвета и запаха; содержится в природных… … Словарь иностранных слов русского языка
ПРОПАН — СН3СН2СН3, бесцветный газ, tкип ?42,1 .С. Содержится в природных и нефтяных газах, образуется при крекинге нефтепродуктов. Применяется, напр., для получения пропилена, нитрометана. В смеси с бутаном используется как бытовой газ … Большой Энциклопедический словарь
Пропан — С3Н8, насыщенный углеводород парафинового ряда. В стандартных условиях П. газ без цвета и запаха, относится к пожаро и взрывоопасным веществам. Молекулярная масса 44,097 кг/кмоль, температура плавления 85,47 К, температура кипения 231,08 К,… … Энциклопедия техники
пропан — сущ., кол во синонимов: 3 • алкан (37) • топливо (48) • углеводород (77) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов
Пропан — Пропан, диметилметан, C3H8= СН3. СН2. СН3 углеводород предельногоряда Cnh3n+2, находится в природе в сырой нефти, газообразен, сгущаетсяв жидкость ниже 17 … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
ПРОПАН — (Ch4Ch3Ch4) предельный (насыщенный) углеводород ряда метана; бесцветный газ. Содержится в природных и нефтяных газах, в газах нефтепереработки. Применяют в органическом синтезе (напр., в производстве пропилена), а также как растворитель,… … Российская энциклопедия по охране труда
пропан — (C3Н8) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN propane … Справочник технического переводчика
Пропан — ПРОПАН, C3H8, бесцветный горючий газ, tкип 42,1 °C. Содержится в природных и нефтяных газах, образуется при крекинге нефтепродуктов. В смеси с бутаном используется как бытовое и моторное топливо. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
dic.academic.ru
Чем отличается пропан от бутана 🚩 для чего нужен пропан 🚩 Естественные науки
Особенности гомологического ряда алканов
Общая молекулярная формула алканов – C(n)H(2n+2). Ряд начинается метаном Ch5 и продолжается этаном C2H6, пропаном C3H8, бутаном C4h20, пентаном C5h22 и так далее. Каждый последующий член отличается от предыдущего на группу Ch3.
При отнятии от алкана одного атома водорода получается одновалентный углеводородный радикал алкил, имеющий общую формулу C(n)H(2n+1). Простейший из них – метил –Ch4. Для пропана это будет пропил –C3H7, для бутана – бутил –C4H9. Первый существует в виде двух структурных изомеров – нормального пропила (н-пропила) и изопропила (втор-пропила), свободная валентность у которого находится у вторичного атома углерода. Бутил имеет 4 структурных изомера: н-бутил, изобутил, втор-бутил и трет-бутил.
В молекуле алкана атом углерода связан простыми связями с четырьмя другими атомами (углеродом или водородом) и другие атомы присоединять не может. Поэтому алканы называются предельными, или насыщенными, углеводородами.
Для алканов характерна только структурная изомерия. Пропан, как метан и этан, не имеет изомеров, а начиная с бутана становится возможным разветвление углеродной цепи. Чем длиннее углеродная цепь, тем больше возможно изомеров для одной молекулярной формулы.
Альтернативное название изобутана – 2-метилпропан, поскольку его можно представить как молекулу пропана с метильным заместителем –Ch4 возле второго атома углерода в главной цепи.
По физическим свойствам первые четыре члена гомологического ряда алканов (метан, этан, пропан и бутан) – газы без запаха, от C5h22 до C15h42 – жидкости, имеющие запах, дальше – твердые вещества без запаха. Это бесцветные вещества, плохо растворимые в воде, легче воды. По мере возрастания молекулярной массы нормальных алканов температуры кипения и плавления увеличиваются, то есть температура кипения бутана выше, чем пропана.
Каковы химические свойства пропана и бутана
Все алканы, исторически называемые также «парафинами», химически малоактивны и проявляют низкую реакционную способность. Это объясняется малой полярностью связей C–C и С–H в молекулах (атомы углерода и водорода имеют почти одинаковую электроотрицательность).
Наиболее характерны для алканов реакции замещения, осуществляемые по свободнорадикальному механизму: это, к примеру, реакции галогенирования, нитрования, сульфирования, в результате которых образуются галогеналканы, нитроалканы и сульфоалканы. При высоких температурах алканы окисляются кислородом воздуха (горят) с получением воды и углекислого газа CO2, угарного газа CO или углерода C в зависимости от избытка или недостатка кислорода.
Каталитическое окисление алканов кислородом при невысоких температурах может давать альдегиды, кетоны, спирты и карбоновые кислоты, причем как с разрывом, так и без разрыва углеродной цепи. К термическим реакциям алканов относят крекинг, дегидрирование, дегидроциклизацию, изомеризацию.
Как получают пропан и бутан
В промышленности гомологи метана добывают из природного сырья – нефти, газа, горного воска, а также синтезируют из смеси водорода и оксида углерода (II). В лаборатории пропан и бутан можно получить путем каталитического гидрирования непредельных углеводородов (пропена и пропина, бутена и бутина) и по реакции Вюрца.
www.kakprosto.ru
Свойства газа пропан-бутан |
Основной особенностью пропан-бутана является его уникальная способность без применения какого-либо криогенного оборудования переходить из жидкого состояния в газообразное и наоборот — доставка газа осуществляется в жидком виде, тогда как используется он, как правило, в газообразном состоянии. Уже давно подмечено, что пропан-бутан — это удобное и дешевое топливо для бытовых целей. Сегодня основными потребителями пропан-бутана являются строители и дачники, а также те люди, которые хотят безопасно и дешево утеплить свой дом.
Как получают пропан-бутан
Пропан-бутан получают из нефти и сконденсированных нефтяных попутных газов. Чтобы эта смесь оставалась жидкой, ее хранят и перевозят под давлением в 1,6 МПа (16 атмосфер). В топливной смеси бутан выступает как топливо, а пропан создает давление. Процентное соотношение пропана и бутана в смеси регулируется государством и зависит от климатических условий. Например, в зимний период количество пропана должно быть не менее 70—80%, т. к. при низких температурах окружающей среды эффективнее использовать пропан-бутановую смесь с повышенным содержанием пропана: при этом обеспечивается надежное испарение газа, а следовательно, и стабильная его подача. Летом процентное содержание пропана должно быть всего 40%, т. к. при высоких температурах окружающей среды эффективнее использовать пропан-бутановую смесь с пониженным содержанием пропана, иначе в резервуаре и трубопроводах будет создаваться избыточное давление, что может отрицательно повлиять на герметичность газовой системы ГБО.
Пропан-бутан не имеет запаха, поэтому в него, в целях безопасности населения, добавляют одоранты (например, этилмеркоптал), содержащие пахучие вещества. Именно их называют «запахами газа», хотя к пропан-бутану они не имеют никакого отношения.
Особенности газа пропан-бутана
Различий между газом и другими топливами огромное количество. Это и химический состав, выбросы выхлопных газов, цена, история…
Антидетационное (октановое) число у газовой смеси пропан-бутан составляет 110 единиц — в этом ее преимущество перед бензином, максимальное октановое число которого — 98 единиц.
Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана является образование (при наличии свободной поверхности над жидкой фазой) двухфазной системы «жидкость — пар». Система «жидкость — пар» образуется вследствие возникновения давления насыщенного пара, т. е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения. Это свойство пропана и бутана позволяет хранить газ в небольших объемах, что очень важно.
Сравнение пропан-бутана и природного газа
Пропан-бутан и природный газ при низком давлении имеют практически одинаковую паровую фазу. В плане теплотворной способности и экономической эффективности оба газа схожи. К тому же, оборудование для потребления пропан-бутана и метана не имеют особых различий, что позволяет быстро и без особых затрат перейти с одного вид газа на другой. Это касается всевозможных видов аппаратуры и устройств, которые используют газ, таких как бытовые газовые плиты или мощные котельные.
Существенным преимуществом смеси пропан-бутана является развитая сеть газозаправочных станций. При этом на пропане расход топлива небольшой, и проехать получится много, к тому же пропан более экономичный по сравнению с природным газом метаном, а стоимость газового оборудования для автомобиля невысока.
У пропан-бутана есть и недостатки. Во-первых, это его цена: синтетический газ дороже природного в несколько раз. Причиной тому являются мировые цены на нефть, из которой добывают синтетический газ. Еще одним недостатком пропан-бутана является его чувствительность к низким температурам. Этот недостаток редко дает о себе знать, так как проявляется при понижении температуры до -40°С. В большинстве регионов России такие температуры зимой бывают крайне редко. Но все равно, при низких температурах мощность двигателя на газу немного падает. Ну и последний недостаток пропан-бутана, который некоторых даже не коснется — это то, что синтетический газ пропан-бутан вырабатывается из нефти, которая имеет очень много областей применения, а значит, однажды она закончится или ее добычи будут крайне малы, чтобы обеспечить всех газом. По расчетам экспертов, в уже известных местах добычи нефти ископаемое закончится приблизительно лет через 50… Будем надеяться, что за полвека будет найдено новое топливо, которое сменит эпоху нефтепродуктов.
td-np.ru
Что такое сжиженные углеводородные газы
Сжиженные углеводородные газы (СУГ) получают из попутного нефтяного газа. Это чистые газы или специальные смеси, которые могут быть использованы для отопления домов, в качестве автомобильного топлива, а также производства нефтехимической продукции.
ШФЛУ на ГФУ
Сжиженные углеводородные газы получают из широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), которую, в свою очередь, выделяют из попутного нефтяного газа (ПНГ).
Разделение ШФЛУ на составляющие ее компоненты — индивидуальные углеводороды — происходит на газофракционирующих установках (ГФУ). Процесс разделения похож на разделение ПНГ. Однако в данном случае разделение должно быть более тщательным. Из ШФЛУ в процессе газофракционирования могут получаться различные продукты. Это может быть пропан или бутан, а также смесь пропан-бутана (ее называют СПБТ, или смесь пропана-бутана технических). СПБТ — наиболее распространенный вид сжиженных газов — именно в этом виде этот продукт поставляется населению, промышленным предприятиям и отправляется на экспорт. Так, из 2,034 млн тонн СУГ, реализованных «Газпром газэнергосеть» в 2012 году, на смесь пропан-бутана пришлось 41%, на бутан — треть поставок, на пропан — около 15%.
Также путем разделения ШФЛУ получают технический бутан и технический пропан, пропан автомобильный (ПА) или смесь ПБА (пропан-бутан автомобильный).
Существуют и другие компоненты, которые выделяют путем переработки ШФЛУ. Это изобутан и изобутилен, пентан, изопентан.
Как применяют сжиженные углеводородные газы
Сжиженные углеводородные газы могут использоваться по-разному. Наверное, каждому знакомы еще с советских времен ярко-красные баллоны с надписью пропан. Их используют для приготовления пищи на бытовых плитах или для отопления в загородных домах.
Также сжиженный газ может использоваться в зажигалках — туда обычно закачивают либо пропан, либо бутан.
Сжиженные углеводородные газы используются и для отопления промышленных предприятий и жилых домов в тех регионах, куда еще не дошел природный газ по трубопроводам. СУГ в этих случаях хранится в газгольдерах — специальных емкостях, которые могут быть как наземными, так и подземными.
По показателю эффективности пропан-бутан занимает второе место после магистрального природного газа. При этом использование СУГ более экологично по сравнению, например, с дизельным топливом или мазутом.
Газ в моторы и пакеты
Пропан, бутан и их смеси, наряду с природным газом (метаном), используются в качестве альтернативного топлива для заправки автомобилей.
Использование газомоторного топлива в настоящее время очень актуально, ведь ежегодно отечественным автопарком, состоящим из более 34 млн единиц транспортных средств, вместе с отработавшими газами выбрасывается 14 млн тонн вредных веществ. А это составляет 40% от общих промышленных выбросов в атмосферу. Отработавшие газы двигателей, работающих на газе, в несколько раз менее вредны.
В выхлопах газовых моторов содержится в 2–3 раза меньше оксида углерода (CO) и в 1,2 раза меньше окиси азота. При этом по сравнению с бензином стоимость СУГ ниже примерно на 30–50%.
Рынок газомоторного топлива активно развивается. В настоящее время в нашей стране насчитывается более 3000 газовых заправок и более 1 млн газобаллонных автомобилей.
Наконец, сжиженные углеводородные газы являются сырьем для нефтехимической промышленности. Для производства продукции СУГ подвергаются сложному процессу, протекающему при очень высоких температурах — пиролизу. В результате получаются олефины — этилен и пропилен, которые затем, в результате процесса полимеризации, превращаются в полимеры или пластики — полиэтилен, полипропилен и прочие виды продукции. То есть используемые нами в ежедневной жизни полиэтиленовые пакеты, одноразовая посуда, тара и упаковка многих продуктов производятся из сжиженных газов.
Как из природного газа добывают гелий
Гелий — инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Благодаря своим уникальным свойствам это вещество широко используется в различных областях науки и техники.
Как доставить газ без опасности
Состояние газопроводов постоянно контролируется. В этом людям помогают высокотехнологичные «свиньи», которые ползают по трубам в труднодоступных местах.
www.gazprominfo.ru
Как сжижать газы? Производство и использование сжиженного газа :: SYL.ru
Более 30 лет в СССР, затем в России сжиженные и сжатые газы применяются в народном хозяйстве. За это время пройден достаточно трудный путь по организации учета сжиженных газов, разработке технологий по их перекачке, измерению, хранению, транспортировке.
От сжигания до признания
Исторически сложилось, что потенциал газа как источника энергии был недооценен в нашей стране. Не видя экономически обоснованных сфер применения, нефтепромышленники старались избавиться от легких фракций углеводородов, сжигали их без пользы. В 1946 году выделение газовой промышленности в самостоятельную отрасль революционно изменило ситуацию. Объём добычи этого типа углеводородов резко увеличился, как и соотношение в топливном балансе России.
Когда ученые и инженеры научились сжижать газы, стало возможным строить газосжижающие предприятия и доставлять голубое топливо в отдаленные районы, не оборудованные газопроводом, и использовать в каждом доме, в качестве автомобильного топлива, на производстве, а также экспортировать его за твердую валюту.
Что такое сжиженные углеводородные газы
Они делятся на две группы:
- Сжиженные углеводородные газы (СУГ) – представляют собой смесь химических соединений, состоящую в основном из водорода и углерода с различной структурой молекул, то есть смесь углеводородов различной молекулярной массы и различного строения.
- Широкие фракции легких углеводородов (ШФЛУ) – включают большей частью смеси легких углеводородов гексановой (С6) и этановой (С2) фракций. Их типичный состав: этан 2-5 %, сжиженный газ фракций С4-С5 40-85%, гексановая фракция С6 15-30%, на пентановую фракцию приходится остаток.
Сжиженный газ: пропан, бутан
В газовом хозяйстве именно СУГ применяются в промышленном масштабе. Их основными компонентами являются пропан и бутан. Также в виде примесей в них содержатся более легкие углеводороды (метан и этан) и более тяжелые (пентан). Все перечисленные компоненты являются предельными углеводородами. В состав СУГ могут входить также непредельные углеводороды: этилен, пропилен, бутилен. Бутан-бутилены могут присутствовать в виде изомерных соединений (изобутана и изобутилена).
Технологии сжижения
Сжижать газы научились в начале XX века: в 1913 году за сжижение гелия вручена Нобелевская премия голландцу К. О. Хейке. Некоторые газы доводятся до жидкого состояния простым охлаждением без дополнительных условий. Однако большинство углеводородных «промышленных» газов (углекислый, этан, аммиак, бутан, пропан) сжижаются под давлением.
Производство сжиженного газа осуществляется на газосжижающих заводах, расположенных либо около месторождений углеводородов, либо на пути магистральных газопроводов около крупных транспортных узлов. Сжиженный (или сжатый) природный газ можно легко доставить автомобильным, железнодорожным или водным транспортом к конечному потребителю, где его можно хранить, после чего снова преобразовать в газообразное состояние и подавать в сеть газоснабжения.
Специальное оборудование
Для того чтобы сжижать газы, используются специальные установки. Они значительно уменьшают объём голубого топлива и повышают плотность энергии. С их помощью можно осуществлять различные способы переработки углеводородов в зависимости от последующего применения, свойств исходного сырья и условий окружающей среды.
Установки по сжижению и сжатию предназначены для обработки газа и имеют блочное (модульное) исполнение либо полностью контейнеризированы. Благодаря регазификационным станциям становится возможным обеспечение дешёвым природным топливом даже самых отдалённых регионов. Система регазификации также позволяет хранить природный газ и подавать его необходимое количество в зависимости от потребности (например, в периоды пикового потребления).
Использование сжиженного газа
Большинство различных газов в сжиженном состоянии находят практическое применение:
- Жидкий хлор используют для дезинфекции и отбеливания тканей, применяется как химическое оружие.
- Кислород – в лечебных учреждениях для пациентов с проблемами дыхания.
- Азот – в криохирургии, для замораживания органических тканей.
- Водород – как реактивное топливо. В последнее время появились автомобили на водородных двигателях.
- Аргон – в промышленности для резки металлов и плазменной сварки.
Также можно сжижать газы углеводородного класса, наиболее востребованные из которых — пропан и бутан (н-бутан, изобутан):
- Пропан (C3H8) является веществом органического происхождения класса алканов. Получают из природного газа и при крекинге нефтепродуктов. Бесцветный газ без запаха, малорастворим в воде. Применяют как топливо, для синтеза полипропилена, производства растворителей, в пищевой промышленности (добавка E944).
- Бутан (C4h20), класс алканов. Бесцветный горючий газ без запаха, легко сжижаемый. Получают из газового конденсата, нефтяного газа (до 12%), при крекинге нефтепродуктов. Используют как топливо, в химической промышленности, в холодильниках как хладоген, в пищевой промышленности (добавка E943).
Характеристики СУГ
Основное преимущество СУГ – возможность их существования при температуре окружающей среды и умеренных давлениях как в жидком, так и в газообразном состоянии. В жидком состоянии они легко перерабатываются, хранятся и транспортируются, в газообразном имеют лучшую характеристику сгорания.
Состояние углеводородных систем определяется совокупностью влияний различных факторов, поэтому для полной характеристики необходимо знать все параметры. К основным из них, поддающимся непосредственному измерению и влияющим на режимы течения, относятся: давление, температура, плотность, вязкость, концентрация компонентов, соотношение фаз.
Система находится в равновесном состоянии, если все параметры остаются неизменными. При таком состоянии в системе не происходит видимых качественных и количественных метаморфоз. Изменение хотя бы одного параметра нарушает равновесное состояние системы, вызывая тот или иной процесс.
Свойства
При хранении сжиженных газов и транспортировании их агрегатное состояние меняется: часть вещества испаряется, трансформируясь в газообразное состояние, часть конденсируется – переходит в жидкое. Это свойство сжиженных газов является одним из определяющих при проектировании систем хранения и распределения. При отборе из резервуаров кипящей жидкости и транспортировании ее по трубопроводу часть жидкости испаряется из-за потерь давления, образуется двухфазный поток, упругость паров которого зависит от температуры потока, которая ниже температуры в резервуаре. В случае прекращения движения двухфазной жидкости по трубопроводу давление во всех точках выравнивается и становится равным упругости паров.
www.syl.ru