Пропан свойства – Физико-химические свойства пропан-бутановой смеси. Пропан. Бутан. Пропан-бутан vs бензин.

Содержание

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:

  1. Гидрирование пропена. Данная реакция идет только при повышении температуры и при наличии катализатора (Ni, Pt, Pd).
  2. Восстановление галогенидов алканов. Для разных галогенидов применяются разные реагенты и условия.
  3. Синтез Вюрца. Его суть в том, что две молекулы галогенаклкана связываются в одну, реагируя с щелочным металлом.
  4. 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.

  1. Каталитическое дегидрирование. Осуществляется при 575 °C с использованием катализатора оксида хрома (III) или оксида алюминия.
  2. 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

Пропан - это... Что такое Пропан?

Пропа́н, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, не имеет запаха, обладает слабыми наркотическими свойствами[1][2].

Физические свойства

Бесцветный газ без запаха[3]. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 2,1 до 9,5 %. Температура самовоспламенения пропана в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет 466 °С. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объем Vкр = 0,0444 м3/кг[4] Плотность сжатого и сжиженного пропана при 298 K — 0,493 кг/л.

  • Плотность жидкой фазы = 510 кг/м3[5].
  • Плотность газовой фазы при нормальных условиях = 2,019 кг/м3.
  • Плотность газовой фазы при температуре при 15°С = 1,900 кг/м3.

Химические свойства

Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (дегидрирование, хлорирование и т. д.)

Применение

Топливо

Баллон пропана на лёгком грузовике
  • При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
    • в заготовительном производстве;
    • для резки металлолома;
    • для сварки неответственных металлоконструкций.
  • При кровельных работах.
  • Для обогрева производственных помещений в строительстве.
  • Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
  • Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.
  • В быту
    • при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
    • для подогрева воды;
    • для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
    • для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
  • В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле и экологически безопаснее бензина.

Хранится и перевозится в металлических баллонах ярко-красного цвета (не путать с коричневыми баллонами для гелия)

Химия и пищевая промышленность

В химической промышленности используется при получении мономеров для производства полипропилена.

Является исходным сырьём для производства растворителей.

Используется как пропеллент.

В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944.

Хладагент

Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озонового слоя и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22, R-134a) в традиционных стационарных холодильных установках и систем кондиционирования воздуха (с обязательной сменой типа компрессорного масла).

Примечания

dic.academic.ru

ПРОПАН

Пропан — органическое вещество класса алканов (насыщенные углеводороды, парафины — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой Cnh3n+2). Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов (высокотемпературная переработка нефти и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы — моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности).

Бесцветный газ без запаха, очень мало растворим в воде. Температура кипения -42,1°С. Температура плавления -187,6°С. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 2,1 до 9,5%. Температура самовоспламенения пропана в воздухе при давлении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) составляет 466 °С.

Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (горение, дегидрирование, галогенирование, нитрирование, крегинг).

Благодаря своим свойствам, таким как высокая теплотворная способность при сгорании, сгорание без остатка, безвредность и безопасность при правильной эксплуатации, удобство в использовании, пропан является универсальным газом и широко используется и на производстве, и в быту. Для производственных и бытовых целей поставляется в виде смеси пропан-бутановой технической. Бутан (C4h20) — органическое соединение класса алканов. На сегодняшний день спрос на СПБТ огромен.

На производстве При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
- в заготовительном производстве;
- для резки металлолома;
- для сварки неответственных металлоконструкций.
При кровельных работах. Для обогрева производственных помещений в строительстве. Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах). Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности. В быту
- при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
- для подогрева воды;
- для сезонного обогрева отдалённых помещений - частных домов, отелей, ферм;
- для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.

В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, т.к. дешевле и экологически безопаснее бензина. В химической промышленности используется при получении мономеров для производства полипропилена. Является исходным сырьём для производства растворителей. В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944, как пропеллент.

Хладагент. Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озонового слоя и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22, R-134a) в традиционных стационарных холодильных установках и систем кондиционирования воздуха.

Показатели качества газов углеводородных сжиженных определяются по ГОСТ 10157-79.

Пропан транспортируется и хранится в баллонах красного цвета с надписью «Пропан» ГОСТ 15860-84 , либо в специальных цистернах.

Пропан - взрывоопасный газ. С воздухом образует взрывоопасную смесь. Однако, при правильной эксплуатации практически безвреден.

www.gas-weld.ru

Пропан-бутановые смеси | Мир сварки

 Введение

Пропан-бутановая смесь – бесцветный газ с резким запахом – является побочным продуктом переработки нефти и относятся к группе тяжелых углеводородов. Состоит из пропана (C3H8) с примесью бутана (C4H10) в количестве от 5 до 30 %, а суммарное количество должно быть не менее 93 %. Кроме того, в его состав входит не более 4 % этана (C2H5) и этилена (C2H4), а также не более 3 % бутана (C4H10) и бутилена (C4H8). Эти смеси также называют техническим пропаном, а иногда сжиженными нефтяными газами.

В нормальных условиях смеси находятся в газообразном состоянии, а при пониже-нии температуры или повышении давления становятся жидким (таблица 4).

Сжиженные газы хранят только в закрытых емкостях, так как испарение жидкости происходит даже при 0 °С. Пропан-бутан тяжелее воздуха, поэтому необходимо тщательно следить за герметичностью аппаратуры и коммуникаций во избежание образования взрывоопасной смеси газа с воздухом.

Сжиженные газы, обеспечивающие достаточно высокую температуру газокислородного пламени, относительно дешевые, недефицитные, удобные для транспортирования и хранения, широко применяются в качестве заменителей ацетилена. Пропан, бутан и их смеси можно использовать при сварке стали толщиной до 6 мм (в отдельных случаях – до 12 мм), сварке и пайке чугуна, цветных металлов и сплавов, кислородной и кислородно-флюсовой резке (разделительной и поверхностной) сталей, наплавке, поверхностной закалке, металлизации, нагреве при гибке, правке, формовке и других подобных процессах.

При разделительной резке, сварке цветных металлов, пламенной закалке и пайке 0,3 т сжиженного газа заменяют 1 т карбида кальция (что эквивалентно примерно 235 м3 ацетилена).

Углеводородные сжиженные газы должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 20448-90.

В зависимости от содержания основного компонента марки сжиженных газов приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Марки сжиженных газов
МаркаНаименование
ПТПропан технический
ССБТСмесь пропана и бутана технических
БТБутан технический

 Свойства

Основные свойства сжиженных газов приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Основные свойства сжиженных газов
ПоказательДанные показателя
Плотность пропана, кг/м31,88
Плотность бутана, кг/м32,52
Плотность пропан-бутановой смеси, кг/м31,92
Температура самовоспламенения пропана, °С466
Температура самовоспламенения бутана, °С405
Температура пламени пропан-бутановой смеси, °С2400-2700
Низная теплота сгорания пропана, МДж/м387
Низная теплота сгорания бутана, МДж/м3116

По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в таблице 3.

Таблица 3 — Физико-химические показатели сжиженных газов
Наименование показателяНорма для марки
ПТССБТ
Массовая доля пропана и пропилена, %, не менее75Не нормируется
Массовая доля бутанов и бутиленов, %, не менееНе нормируетсяне более 60не менее 60
Объемная доля жидкого остатка при 20 °С, %, не более0,71,61,8
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при +45 °С, не более1,61,61,6
Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при -20 °С, не менее0,16
Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более0,0130,0130,013
Содержание свободной воды и щелочиОтсутствие
Интенсивность запаха, баллы, не менее333
Примечания:

1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается вырабатывать газ марки СПБТ с массовой долей пропана и пропилена не менее 60 %.

2. При массовой доле меркаптановой серы в сжиженном газе 0,002 % и более допускается не определять интенсивность запаха. При массовой доле меркаптановой серы менее 0,002 % или интенсивности запаха менее 3 баллов сжиженные газы должны быть одорированы по методике, утвержденной в установленном порядке.

3. При выработке газа марки ПТ из диэтанизированного сырья давление насыщенных паров при температуре минус 20 °С допускается не менее 0,14 МПа.

При нормальном давлении пропан-бутановая смесь переходит в жидкое состояние при температуре примерно –40 °С. В таблице 4 указаны условия перехода пропана и бутана в жидкое состояние. При испарении 1 кг жидкого пропана получается около 0,535 м3 паров, а 1 кг жидкого бутана – 0,406 м3 паров.

Таблица 4 — Условия перехода пропана и бутана в жидкое состояние
Температура, °СДавление, при котором газ переходит
в жидкое состояние, кгс/см2
ПропанБутан
-202,70,45
-103,70,68
04,80,96
+106,41,5
+208,52,1
+4014,33,9

 Транспортирование и хранение

Крупные потребители получают углеводородные газы в железнодорожных или автомобильных цистернах, из которых их переливают в заводские стационарные емкости (хранилище). Из них газ проходит через газификатор или отбирается в паровой фазе и поступает в заводской газорегуляторный пункт (ГРП) и далее в межцеховые газопроводы.

Мелкие потребители пользуются обычно баллонами, получаемыми со станции наполнения. Баллоны устанавливаются в разрядные рампы или применяются для индивидуального питания постов. Давление пропан-бутана, подаваемого по трубопроводу, при максимальном отборе газа должно быть не менее 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).

Транспортировка газов железнодорожным, автомобильным и водным транспортом должна осуществляться в соответствии с правилами перевозок опасных грузов, действующих на соответствующем виде транспорта, и правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными в установленном порядке.

Хранят и транспортируют пропан-бутановые смеси в сжиженном состоянии в баллонах вместимостью 40 и 55 л под давлением 1,6…1,7 МПа (16…17 кгс/см3). Жидкость смесью заполняют только половину баллона, так как при нагреве значительное повышение давления может привести к взрыву баллона.

 Требования безопасности

Сжиженные углеводородные газы пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах.

По степени воздействия на организм газы относятся к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007.

Пропано-бутановые смеси значительно тяжелее воздуха, поэтому при утечке газа они могут скапливаться в нижних слоях атмосферы, на полу в помещении и в углублениях, что может привести к образованию взрывоопасных концентраций.

Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,1 до 9,5 %, нормального бутана от 1,5 до 8,5 % (по объему) при давлении 98066 Па (1 атм) и температуре 15-20 °С.

Температура самовоспламенения пропана в воздухе при нормальных условиях составляет 466 °С, нормального бутана 405 °С, изобутана – 462 °С.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (в пересчете на углерод) предельных углеводородов (пропана, нормального бутана) 300 мг/м3, непредельных углеводородов (пропилен, бутилен) – 100 мг/м3.

Сжиженные газы, попадая на тела человека, вызывают обмораживание, напоминающее ожог.

Человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием паров сжиженного газа в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях в воздухе может погибнуть от удушья.

Сжиженные углеводородные газы действуют на организм наркотически.

Признаками наркотического действия являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.

Пары сжиженных углеводородных газов быстро накапливаются в организме при вдыхании и столь же быстро выводятся через легкие, в организме человека не аккумулируются.

При высоких концентрациях сжиженных углеводородных газов необходимо использовать шланговые изолирующие противогазы с принудительной подачей чистого воздуха. При небольших концентрациях используют фильтрующие противогазы марки БКФ, коробка защитного цвета.

В производственных помещениях должны соблюдаться требования санитарной гигиены по ГОСТ 12.1.005. Все производственные помещения должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей десятикратный воздухообмен в 1 ч и чистоту воздуха рабочей зоны производственных помещений.

В помещениях производства, хранения и перекачивания сжиженных углеводородных газов запрещается обращение с открытым огнем, искусственное освещение должно быть выполнено во взрывозащищенном исполнении, все работы следует проводить инструментами, не дающими при ударе искру.

Защита оборудования от вторичных проявлений молний и статического электричества должна соответствовать правилам защиты от статического электричества производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

При загорании применяют следующие средства пожаротушения: углекислотные огнетушители и пенные марки ОХП-10, воду в виде компактных и распыленных струй в тонкораспыленном виде, сухой песок, водяной пар, асбестовое полотно и др.

weldworld.ru

это экологическое топливо. Его физические и химические свойства

С точки зрения химии, пропан - это предельный углеводород, обладающий типичными свойствами алканов. Однако в некоторых областях производства под пропаном понимают смесь двух веществ - пропана и бутана. Далее мы постараемся разобраться, что такое пропан, и зачем его смешивают с бутаном.

Строение молекулы

Каждая молекула пропана состоит из трех атомов углерода, связанных друг с другом простыми одинарными связями, и восьми атомов водорода. Он имеет молекулярную формулу С3Н8. Связи С-С в пропане являются ковалентными неполярными, а вот в паре С-Н углерод немного более электроотрицателен и слегка оттягивает на себя общую электронную пару, а значит, связь ковалентная полярная. Молекула имеет зигзагообразное строение из-за того, что атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации. Но, как правило, говорят, что молекула линейная.

В составе молекулы бутана четыре атома углерода С4Н10, и он имеет два изомера: н-бутан (имеет линейное строение) и изобутан (имеет разветвленное строение). Зачастую, они не разделяются после получения, а существуют в виде смеси.

Физические свойства

Пропан - это газ без цвета и какого-либо запаха. В воде растворяется очень плохо, зато хорошо в хлороформе и простом диэтиловом эфире. Плавится при температуре tпл = -188 °С, а закипает при tкип = -42 °С. Взрывоопасным становится при достижении его концентрации в воздухе выше 2%.

Физические свойства пропана и бутана очень близки. Оба бутана также имеют газообразное состояние при нормальных условиях и не имеют запаха. Практически не растворяются в воде, но хорошо взаимодействуют с органическими растворителями.

В промышленности также имеют важное значение следующие характеристики этих углеводородов:

  • Плотность (отношение массы к объему тела). Плотность жидких пропан-бутановых смесей во многом определяется составом углеводородов и температурой. С ростом температуры происходит объемное расширение, и плотность жидкости уменьшается. С ростом давления объем жидкости пропана и бутана сжимается.
  • Вязкость (способность веществ в газообразном или жидком состоянии сопротивляться сдвигающим усилиям). Определяется силами сцепления молекул в веществах. Вязкость жидкой смеси пропана с бутаном зависит от температуры (с ее ростом вязкость уменьшается), а вот изменение давления на эту характеристику влияет незначительно. Газы же с ростом температуры увеличивают свою вязкость.

Нахождение в природе и методы получения

Основные природные источники пропана - это нефтяные и газовые месторождения. Он содержится в природном газе (от 0,1 до 11,0%) и в попутных нефтяных газах. Довольно много бутана получают в процессе ректификации нефти - разделении ее на фракции, основываясь на температурах кипения ее компонентов. Из химических способов переработки нефти наибольшее значение имеет каталитический крекинг, в процессе которого происходит разрыв цепи высокомолекулярных алканов. При этом пропана образуется порядка 16-20% от всех газообразных продуктов этого процесса:

СΗ3-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ2-СΗ3 ―> СΗ3-СΗ2-СΗ3 + СΗ2=СΗ-СΗ2-СΗ2-СΗ3

Большие количества пропана образуются при гидрогенизации разных видов угля и каменноугольной смолы, они достигают 80% от объема всех образующихся газов.

Также широко распространено получение пропана по методу Фишера-Тропша, который основан на взаимодействии СО и Н2 в присутствии различных катализаторов при повышенных температуре и давлении:

nCO + (2n + 1)Η2 ―> CnΗ2n+2 + nΗ2O

3CO + 7Η2 ―> C3Η8 + 3Η2O

Промышленные объемы бутана также выделяют при нефтегазовой переработке физическими и химическими методами.

Химические свойства

От особенностей строения молекул зависят физические и химические свойства пропана и бутана. Поскольку они являются насыщенными соединениями, для них не характерны реакции присоединения.

1. Реакции замещения. Под действием ультрафиолета легко происходит замещение водорода на атомы хлора:

СН3-СН2-СН3 + Cl2 ―> СН3-СН (Cl)-СН3 + HCl

При нагревании с раствором азотной кислоты, происходит замена атома Н на группу NO2:

СΗ3-СΗ2-СΗ3 + ΗNO3 ―> СΗ3-СΗ (NO2)-СΗ3 + H2О

2. Реакции отщепления. При нагревании в присутствии никеля или палладия происходит отщепление двух атомов водорода с образованием в молекуле кратной связи:

СΗ3-СΗ2-СΗ3 ―> СΗ3-СΗ=СΗ2 + Η2

3. Реакции разложения. При нагревании вещества до температуры порядка 1000 °С происходит процесс пиролиза, который сопровождается разрывом всех имеющихся в молекуле химических связей:

С3Н8 ―> 3С + 4H2

4. Реакции горения. Эти углеводороды горят не коптящим пламенем с выделением большого количества теплоты. Что такое пропан знают многие хозяйки, которые пользуются газовыми плитами. В ходе реакции образуются углекислый газ и парообразная вода:

С3Н8 + 5O2―> 3СО2 + 4H2О

Сгорание пропана в условиях недостатка кислорода приводит к появлению сажи и образованию молекул угарного газа:

3Н8 + 7O2―> 6СО + 8H2О

С3Н8 + 2O2―> 3С + 4H2О

Применение

Пропан активно применяется как топливо, поскольку при его горении выделяется 2202 кДж/моль теплоты, это очень высокий показатель. В процессе окисления из пропана получают многие вещества, необходимые для химического синтеза, например, спирты, ацетон, карбоновые кислоты. Он необходим для получения нитропропанов, используемых, как растворители.

В качестве пропеллента применяется в пищевой сфере, имеет код E944. В смеси с изобутаном используется в качестве современного хладагента, не наносящего вред окружающей среде.

Пропан-бутановая смесь

Она имеет много преимуществ перед другими видами топлива, в том числе природным газом:

  • высокий КПД;
  • легкий возврат к газообразному состоянию;
  • хорошие испарение и сжигание при окружающей температуре.

Пропан в полной мере отвечает этим качествам, а вот бутаны несколько хуже испаряются при понижении температуры до -40°С. Исправить этот недостаток помогают добавки, лучшая из которых - это пропан.

Пропан-бутановую смесь применяют для отопления и приготовления пищи, при газовой сварке металлов и их резке, как топливо для транспортных средств и для химического синтеза.

fb.ru

Зачем смешивают пропан и бутан – свойства газов

Основным компонентом автономной системы газоснабжения является пропан-бутановая смесь. При этом многие не понимают, зачем смешивают пропан и бутан, ведь каждый газ может использоваться как самостоятельное топливо. Тем не менее, в некоторых регионах России данные углеводороды нельзя применять в чистом виде для газификации объектов, что связано с их физико-химическими свойствами и климатическим фактором.

 

Свойства СУГ

Чтобы понять, зачем смешивают пропан с бутаном, необходимо знать особенности каждого компонента, в том числе их взаимодействие с внешней средой. С точки зрения молекулярного строения они относятся к углеводородным соединениям, которые можно хранить в жидком состоянии, что значительно упрощает транспортировку и эксплуатацию.

 

Одним из условий образования жидкого газа является высокое давление, поэтому его хранят в специальных резервуарах под давлением 16 бар. Второе условие для перехода углеводородных газов из одного состояния в другое – внешняя температура воздуха. Пропан закипает при -43°С, тогда как преобразование из жидкого в газообразное состояние у бутана происходит при -0,5°С, что является основным отличием данных углеводородов.

 

Таблица с некоторыми другими свойствами данных газов

 

Дополнительную информацию о свойствах сжиженного углеводородного газа можно прочитать в статье: пропан-бутан для газгольдера – свойства и особенности применения.

 

Зачем смешивают пропан и бутан в автономной системе газоснабжения

Учитывая физико-химические характеристики насыщенных углеводородов, их применение во многом зависит от климатических условий. Сжиженный бутан в чистом виде не будет работать при отрицательных температурах. Тогда как применение чистого пропана противопоказано в условиях жаркого климата, поскольку высокая температура вызывает чрезмерное повышение давления в газовом резервуаре.

 

Так как для каждого региона нецелесообразно производить отдельную марку газа, с целью унификации ГОСТом предусмотрена смесь с определенным содержанием двух компонентов в рамках установленных норм. Согласно ГОСТ 20448-90 максимальное содержание бутана в данной смеси не должно превышать 60%, при этом для северных регионов и в зимнее время года доля пропана должно быть не меньше 75%.

 

Процентное соотношение газов в разное время года

Кстати, больше статей нашего блога о газификации — в этом разделе.

 

Технологический фактор

Помимо климатического фактора, существует технологическое обоснование того, зачем смешивают пропан и бутан. На нефтеперерабатывающих предприятиях в процессе переработки попутных газов пропан и бутан производятся в разных количествах. Поэтому для оптимизации сырьевой политики данные углеводороды смешивают между собой в определенной пропорции. При этом, независимо от технологии изготовления сжиженного углеводородного газа, процентное содержание двух составляющих должно находиться в рамках, установленных ГОСТом.

 

Ценовая политика при заправке СУГ

Стоимость пропана-бутана зависит от содержания в нем первого (более дорогого) компонента. Поэтому неудивительно, что «зимняя» смесь для заправки автономной системы газоснабжения будет дороже «летней». Однако, если какая-либо компания предлагает заправку по цене, значительно уступающей среднерыночной, тогда ее представителю необходимо задать следующие вопросы:

  • Почему стоимость СУГ такая низкая?
  • Какое соотношение пропана-бутана?
  • Как этот состав будет работать зимой?
  • Есть ли в наличии соответствующая техническая документация?
  • Можно ли обратиться в компанию при возникновении проблем?

 

Будьте осторожны! Дешевая смесь может затем обойтись гораздо дороже.

 

Некоторые компании хитрят, предоставляя «зимнюю» смесь, которая не соответствует ГОСТу. Поэтому невысокая стоимость СУГ должна, как минимум, насторожить покупателя.

 

Для автономной газификации дома качество газа имеет определяющее значение, поскольку от этого зависит надежность работы всей системы. Поэтому важно понимать, зачем смешивают пропан с бутаном, и в какой пропорции данные компоненты должны находиться зимой и летом. Больше о газоснабжении частных объектов читайте в статье: автономное отопление пропан-бутаном.

 

Чтобы избежать проблем с газификацией своего дома, обращайтесь в компанию «Промтехгаз», которая уже доказала свой профессионализм и надежность. О чем свидетельствуют хорошие позиции на рынке, и отсутствие отрицательных отзывов от клиентов.

xn--80affkvlgiu5a.xn--p1ai

Пропан Википедия

Пропан
Общие
Хим. формула C3H8
Рац. формула CH3CH2CH3
Физические свойства
Молярная масса 44,1 г/моль
Плотность газ: 1,8641 кг/м³ в стандартных условиях по ГОСТ 2939—63; жидк. при +20°C 0,5005 г/см3 (4 атм.)
Энергия ионизации 11,07 ± 0,01 эВ[1]
Термические свойства
Т. плав. −187,6 °C
Т. кип. −42,09 °C
Т. свспл. 472 °C
Пр. взрв. 2,1 ± 0,1 об.%[1]
Давление пара 8,4 ± 0,1 атм[1]
Классификация
Рег. номер CAS 74-98-6
PubChem 6334
Рег. номер EINECS 200-827-9
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E944
RTECS TX2275000
ChEBI 32879
ChemSpider 6094
Безопасность
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Пропан, C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа как побочная продукция при различных химических реакциях. Чистый пропан не имеет запаха, однако в технический газ могут добавляться компоненты, обладающие запахом. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (отравление, рвота, возможен летальный исход)[2][3].

Физические свойства

Бесцветный газ без запаха[4]. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 1,7 до 10,9 %. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объём Vкр = 0,00444 м3/кг[5] Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 т/м3.

  • Плотность газовой фазы при нормальных условиях = 2,019 кг/м3.
  • Плотность газовой фазы при температуре 15°С = 1,900 кг/м3.
  • Удельная теплота сгорания = 48 МДж/кг.

Химические свойства

Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (дегидрирование, хлорирование и т. д.)

Применение

Топливо

Несмотря на более высокую цену, пропан во многом удобнее природного газа (метана), т.к. в отличие от метана сжижается при комнатной температуре и сравнительно невысоком давлении (12-15 атм), а метан при комнатной температуре не сжижается, и его приходится хранить сжатым под высоким давлением (200-250 атм). Поэтому баллоны для пропана значительно легче и дешевле метановых, и содержат гораздо больше газа (например, 50-литровый метановый баллон весит 55 кг и вмещает 9 кг газа, а пропановый такого же объема весит 19 кг и вмещает 22 кг газа, кроме того, пропановый баллон в 3-4 раза дешевле. Композитные баллоны в 2-3 раза легче, но еще в несколько раз дороже). Это делает пропан гораздо более удобным для хранения и транспортировки, поэтому пропан (или его смесь с бутаном) широко применяется для подключения переносного газового оборудования (переносные газовые плитки, газовые горелки для кровельных работ и т.д.), в качестве автомобильного топлива, а также для газификации небольших отдаленных населенных пунктов или отдельных зданий, для которых строительство газопровода природного газа экономически нецелесообразно.

Пропан применяется:

Баллон пропана на лёгком грузовике
  • При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
    • в заготовительном производстве;
    • для резки металлолома;
    • для сварки неответственных металлоконструкций.
  • При кровельных работах.
  • При дорожных работах для разогрева битума и асфальта.
  • В качестве топлива для переносных электрогенераторов.
  • Для обогрева производственных помещений в строительстве.
  • Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
  • Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.
  • В быту
    • при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
    • для подогрева воды;
    • для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
    • для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
  • В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле и экологически безопаснее бензина.

Хранится и перевозится в металлических баллонах ярко-красного цвета и полимерно-композитных баллонах (не путать с коричневыми баллонами для гелия)

Химия и пищевая промышленность

В химической промышленности используется для получения пропилена, сырья для производства полипропилена.

Является исходным сырьём для производства растворителей.

Используется как пропеллент.

В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944.

Хладагент

Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a) (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей) с изобутаном (R-600a) не разрушает озоновый слой и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22) в традиционных стационарных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха (с обязательной сменой типа компрессорного масла).

Примечания

wikiredia.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *