Формула газа пропан

Время чтения:  минут

Бутан и пропан – это химические углеводородные соединения, которые имеют как сходства, так и различия. Основным сходством является их гомологическое родство и их принадлежность к классу алканов, которые также известны как «парафины». В данной статье мы расскажем о том, что такое пропан и бутан; к какому классу химических соединений они относятся; в чем их основные сходства и различия; а также расскажем, какое топливо лучше всего выбрать для заправки газгольдеров.

Чем алканы отличаются от других химических соединений

«Парафины» – это химические соединения, которые имеют низкую реакционную способность. Алканы не растворяются в воде и не имеют какого-либо цвета. При горении алканы выделяют очень много тепла, а пламя их – бесцветное или светло-голубое. Этот класс соединений активно применяют в промышленности, в частности – при синтезировании топлива и нефти.

В таблице вы можете увидеть список веществ, которые относятся к классу алканов.

Что такое пропан и бутан и как их получают

Пропан и бутан, как и все алканы, – это горючие вещества, которые используются в качестве топлива. Однако из-за разных физических свойств они имеют разную специализацию. Пропан и бутан – это гомологи метана.

Их можно получить из природного сырья – например, газа, горного воска или нефти. Кроме того, пропан и бутан можно синтезировать из смеси оксида углерода и водорода.

Лабораторным путем бутан и пропан получают с помощью каталитического гидрирования пропена, пропина, бутена и бутина, а также по реакции Вюрца.

Как используют пропан и бутан

Пропан и бутан часто используют как пропеллент. Это вещества, которые создают в аэрозольных баллонах избыточное давление и позволяет вытеснить из баллона летучее(основное) вещество. Так как пропан и бутан, как и все алканы, не имеют запаха, его можно использовать в освежителях воздуха и дезодорантах. Пропан и бутан также используют в пищевой промышленности при создании холодильных установок в качества хладогентов.

Пропан и бутан используются в качестве пропеллентов в аэрозолях(освежителях воздуха, дезодорантах и средствах от насекомых).

Пропан применяют в качестве заправок не только для автомобилей, но и зажигалок, а также как топливо в портативных электрогенераторах.

Бутан имеет менее разноплановую специализацию, так как его трудно эксплуатировать в период холодов.

Но чаще всего пропан и бутан используют в качестве автомобильного топлива, а также источника питания для газовых плит и систем отопления.

В чем разница между бутаном и пропаном

Пропан более взрывоопасен, так как не выдерживает длительное воздействие высоких температур.

Что лучше использовать в качестве топлива

Какой же газ лучше всего использовать при заправке газгольдера? В соответствии с ГОСТ для заправки газгольдеров допустимо использование технического пропана(ПТ), технического бутана (БТ), а также их смеси (СПБТ).

Следует помнить о том, что недопустимо использование бутан-бутиленовой фракции (ББФ), которая представляет собой дешевое низкокачественное сырье. Используя ББФ вы ускоряете процесс износа оборудования.

Какое сырье лучше использовать для заправки газгольдера зависит от климатических условий и типа газгольдера.

«Летняя» смесь от «зимней» отличается соотношением бутана и пропана.  В «летней» топливе пропан составляет порядка 50 % , в том время как в «зимнем» топливе пропан составляет около 80%. Вследствие этого, «зимнее» топливо традиционно стоит дороже, чем «летнее», так как пропан – более дорогой вид газа, в отличии от бутана.

В случае с заправкой газгольдеров желание сэкономить может привести к сбою в работе оборудования. Если вы заправили газгольдер смесью, которая преимущественно состоит из бутана, вы рискуете остаться без источника тепла в периоды понижения температур.

Оптимальным решением будет заправки 50/50. В холодное время года вы можете положиться на тепло от сжигания пропана, а при потеплении –  бутана.

Наши специалисты оказывают комплексные услуги по газификации объектов и помогут вам выбрать оптимальный состав топлива для газгольдера.

– это предельный углеводород, содержащий три атома углерода в углеродной цепи. Бесцветный газ без вкуса и запаха, нерастворим в воде и не смешивается с ней.

Гомологический ряд пропана

Все алканы — вещества, схожие по физическим и химическим свойствам, и отличающиеся на одну или несколько групп –СН2– друг от друга. Такие вещества называются гомологами, а ряд веществ, являющихся гомологами, называют гомологическим рядом.

Самый первый представитель гомологического ряда алканов – метан CH4. , или Н–СH2–H.

Продолжить гомологический ряд можно, последовательно добавляя группу –СН2– в углеводородную цепь алкана.

Общая формула гомологического ряда алканов CnH2n+2.

Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C5–C17 – жидкости, начиная с C18 – твердые вещества.

В молекулах алканов встречаются химические связи C–H и С–С.

Связь C–H ковалентная слабополярная, связь С–С – ковалентная неполярная. Это одинарные σ-связи. Атомы углерода в алканах  образуют по четыре σ-связи. Следовательно, гибридизация атомов углерода в молекулах алканов – sp3:

При образовании связи  С–С происходит перекрывание sp3-гибридных орбиталей атомов углерода:

При образовании связи  С–H происходит перекрывание sp3-гибридной орбитали атома углерода и s-орбитали атома водорода:

Четыре sp3-гибридные орбитали атома углерода взаимно отталкиваются, и располагаются в пространстве так, чтобы угол между орбиталями был максимально возможным.

Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в алканах направлены в пространстве под углом 109о 28′  друг к другу:

Это соответствует тетраэдрическому строению.

молекуле пропана C3H8 атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода. При этом углеродный скелет образует угол, т.е. геометрия молекулы — уголковая или V-образная.

Для  пропана не характерно наличие изомеров – ни структурных (изомерия углеродного скелета, положения заместителей), ни пространственных.

Химические свойства пропана

– предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.

Для пропана характерны реакции:

Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.

Поэтому для пропана характерны радикальные реакции.

Пропан устойчив к действию сильных окислителей (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, щелочами, бромной водой.

Реакции замещения

В молекулах алканов связи С–Н более доступны для атаки другими частицами, чем менее прочные связи С–С.

Пропан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.

При хлорировании пропана образуется смесь хлорпроизводных.

Бромирование протекает более медленно и избирательно.

Избирательность бромирования:  сначала замещается атом водорода у третичного атома углерода, затем атом водорода у вторичного атома углерода, и только затем первичный атом.

Например, при бромировании пропана преимущественно образуется 2-бромпропан:

Хлорпропан может взаимодействовать с хлором и дальше с образованием дихлорпропана, трихлорпропана,  тетрахлорпропана и т.д.

Нитрование пропана

Пропан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании и под давлением.  Атом водорода в пропане замещается на нитрогруппу NO2.

Дегидрирование пропана

Дегидрирование – это реакция отщепления атомов водорода.

В качестве катализаторов дегидрирования используют никель Ni, платину Pt, палладий Pd, оксиды хрома (III), железа (III), цинка и др.

При дегидрировании алканов, содержащих от 2 до 4 атомов углерода в молекуле, разрываются связи С–Н у соседних атомов углерода и образуются двойные и тройные связи.

ри дегидрировании пропана образуются пропен (пропилен) или пропин:

Окисление пропана

– слабополярное соединение, поэтому при обычных условиях он не окисляется даже сильными окислителями (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).

Полное окисление – горение

Пропан горит с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения пропана сопровождается выделением большого количества теплоты.

Уравнение сгорания алканов в общем виде:

При горении пропана в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.

Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

Это один из лабораторных способов получения алканов. При этом происходит удвоение углеродного скелета.

При проведении синтеза со смесью разных галогеналканов образуется смесь разных алканов.

Декарбоксилирование солей карбоновых кислот (реакция Дюма)

Реакция Дюма — это взаимодействие солей карбоновых кислот с щелочами при сплавлении.

Декарбоксилирование — это отщепление (элиминирование) молекулы углекислого газа из карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe)  соли органической кислоты.

При взаимодействии бутаноата натрия с гидроксидом натрия при сплавлении образуются пропан и карбонат натрия:

Гидрирование алкенов и алкинов

Пропан можно получить из пропилена или припина:

При гидрировании пропена образуется пропан:

При полном гидрировании пропина также образуется пропан:

Синтез Фишера-Тропша

Из синтез-газа (смесь угарного газа и водорода) при определенных условиях (катализатор, температура и давление) можно получить различные углеводороды:

nCO + (3n+1)H2 = CnH2n+2 + nH2O

Это промышленный процесс получения алканов.

Из угарного газа и водорода можно получить пропан:

3CO + 7H2 = C3H8 + 3H2O

Получение пропана в промышленности

В промышленности пропан получают из нефти, каменного угля, природного и попутного газа. При переработке нефти используют ректификацию, крекинг и другие способы.

Химическое соединение, обычно используемое в качестве топлива

Пропан () представляет собой трех- углеродный алкан с молекулярной формулой C 3H 8. Это газ при стандартной температуре и давлении, но сжимаемый до переносимой жидкости. побочный продукт переработки природного газа и переработки нефти, он обычно используется в качестве топлива. Обнаруженный в 1857 году французским химиком Марселленом Бертло, он стал коммерчески доступным в США к 1911 году. Пропан входит в группу сжиженных углеводородных газов (газы LP). Другие включают бутан, пропилен, бутадиен, бутилен, изобутилен и их смеси.

Пропан стал популярным выбором для барбекю и переносных печей, поскольку его низкая точка кипения заставляет его испаряться, как только он выходит из герметичного контейнера. Пропан питает автобусы, вилочные погрузчики, такси, лодочные моторы и машины для шлифовки льда и используется для обогрева и приготовления пищи в автомобили для отдыха и кемперы. Пропан также используется в некоторых дизельных двигателях локомотивов для улучшения сгорания.

История

Пропан был открыт французским химиком Марселленом Бертело в 1857 г. Он был обнаружен растворенным в пенсильванской легкой сырой нефти Эдмундом Рональдсом в 1864 году. Уолтер О. Снеллинг из США Горнорудное бюро выделило его как летучий компонент в бензине в 1910 году, когда началась пропановая промышленность в Соединенных Штатах. Летучесть этих более легких углеводородов сделала их известными как «дикие» из-за высокого давления паров неочищенного бензина. 31 марта 1912 года The New York Times сообщила о работе Снеллинга со сжиженным газом, заявив, что «в стальном баллоне будет достаточно газа, чтобы осветить обычный дом. в течение трех недель ».

Именно в это время Снеллинг в сотрудничестве с Фрэнком П. Петерсоном, Честером Керром и Артуром Керром создал способы сжижения сжиженного нефтяного газа во время очистки бензина. Вместе они создали American Gasol Co., первого продавца пропана. К 1911 году Снеллинг произвел относительно чистый пропан, а 25 марта 1913 года на его метод обработки и производства сжиженного нефтяного газа был выдан патент № 1,056,845. Фрэнк Петерсон разработал отдельный метод производства сжиженного нефтяного газа путем сжатия, и его патент был выдан 2 июля 1912 года.

В 1920-е годы производство сжиженного нефтяного газа увеличилось, и в первый год зарегистрированное производство составило 223 000 галлонов США. (840 м) в 1922 году. В 1927 году годовой объем продаж сжиженного газа достиг 1 миллиона галлонов США (3800 м3), а к 1935 году годовой объем продаж сжиженного газа достиг 56 миллионов галлонов США (210 000 м3). Основные промышленные разработки 1930-х годов включали внедрение железнодорожных цистерн, одоризацию газа и строительство местных заводов по розливу в бутылки. 1945 год стал первым годом, когда годовой объем продаж сжиженного газа достиг миллиарда галлонов. К 1947 году 62% всех домов в США были оборудованы либо природным газом, либо пропаном для приготовления пищи.

В 1950 году Чикагское транзитное управление заказало 1000 автобусов, работающих на пропане, и к 1958 году продажи в США достигли 7 миллиардов галлонов США (26 000 000 м3) в год. В 2004 году сообщалось, что это отрасль с ростом от 8 до 10 миллиардов долларов США, при этом в США ежегодно используется более 15 миллиардов галлонов США (57 000 000 м3) пропана

«prop- «корень, встречающийся в« пропане », и названия других соединений с трехуглеродными цепями произошли от« пропионовая кислота », которое, в свою очередь, было названо в честь греческих слов протос (что означает первый) и пион ( жир).

Хэнку Хиллу часто приписывают популяризацию пропана среди широкой американской публики как надежного источника топлива для многих вещей, например, для гриля. Он продает пропан и аксессуары для пропана для Strickland Propane в шоу Царь горы. Изображение индустрии пропана в шоу положительно оценивается представителями этой индустрии.

Свойства и реакции

Пропан — бесцветный газ без запаха. При нормальном давлении он сжижается ниже своей точки кипения при -42 ° C и затвердевает ниже своей точки плавления при -187,7 ° C. Пропан кристаллизуется в пространственной группе P21/ n. Низкое заполнение пространства 58,5% (при 90 К) из-за плохих свойств укладки молекулы является причиной особенно низкой температуры плавления.

Пропан претерпевает реакции горения аналогично другим алканам. В присутствии избытка кислорода пропан сгорает с образованием воды и диоксида углерода.

При полном сгорании пропана выделяется около 50 МДж / кг тепла.

Сгорание пропана намного чище, чем уголь или неэтилированный бензин. Производство пропана на БТЕ для CO 2 почти такое же низкое, как у природного газа. Пропан горит сильнее, чем топочный мазут или дизельное топливо из-за очень высокого содержания водорода. Присутствие связей C – C плюс кратные связи пропилена и бутилена создают органические выхлопы помимо диоксида углерода и водяного пара во время обычного горения. Эти связи также вызывают горение пропана видимым пламенем.

энтальпия сгорания газообразного пропана, при которой все продукты возвращаются в стандартное состояние, например, когда вода возвращается в жидкое состояние при стандартной температуре (известное как более высокая теплотворная способность ), составляет (2219,2 ± 0,5) кДж / моль или (50,33 ± 0,01) МДж / кг. Энтальпия сгорания газообразного пропана, когда продукты не возвращаются в стандартное состояние, например, когда горячие газы, включая водяной пар, выходят из дымохода (известная как нижняя теплотворная способность ), составляет -2043,455 кДж / моль. Нижняя теплотворная способность — это количество тепла, получаемое от сжигания вещества, продукты сгорания которого выбрасываются в атмосферу; например, тепло от камина при открытом дымоходе.

Плотность

Плотность газообразного пропана при 25 ° C (77 ° F) составляет 1,808 кг / м 2. Плотность жидкого пропана при 25 ° C (77 ° F) составляет 0,493 г / см, что эквивалентно 4,11 фунта на жидкий галлон США или 493 г / л. Пропан расширяется на 1,5% на каждые 10 ° F. Таким образом, жидкий пропан имеет плотность примерно 4,2 фунта на галлон (504 г / л) при 60 ° F (15,6 ° C).

Использование

Пропан является популярным выбором для приготовления барбекю и переносные печи, потому что низкая точка кипения , составляющая -42 ° C (-44 ° F), заставляет его испаряться, как только он выходит из находящегося под давлением контейнера. Следовательно, не требуется никакого карбюратора или другого испарительного устройства; достаточно простой дозирующей насадки. Пропан питает автобусы, вилочные погрузчики, такси, лодочные моторы и машины для шлифовки льда и используется для обогрева и приготовления пищи в автомобили для отдыха и кемперы. Пропан также используется в некоторых дизельных двигателях локомотивов в качестве топлива, добавляемого в турбокомпрессор, что обеспечивает гораздо лучшее сгорание. Он также использовался в подвесных моторах, триммерах и газонокосилках.

В коммерческих и жилых сантехнических системах пропан используется в качестве топлива для горелок.

Поскольку его можно легко транспортировать, это популярное топливо для отопления домов и резервного производства электроэнергии в малонаселенных районах, где нет трубопроводов для природного газа. Многие грузовые автомобили большой грузоподъемности используют пропан в качестве наддува, где он добавляется через турбокомпрессор для смешивания с каплями дизельного топлива. Очень высокое содержание водорода в каплях пропана помогает дизельному топливу сгорать более горячим и, следовательно, более полно. Это обеспечивает больший крутящий момент, больше мощности и более чистый выхлоп для грузовиков. Для 7-литрового дизельного двигателя грузового автомобиля средней грузоподъемности является нормальным повышение экономии топлива на 20–33% при использовании системы наддува пропаном. Это дешевле, потому что пропан намного дешевле дизельного топлива. Большее расстояние, которое водитель грузовика по пересеченной местности может проехать с полной загрузкой комбинированного дизельного и пропанового топлива, означает, что он может соблюдать федеральные правила рабочего времени с двумя меньшими заправками в поездке по пересеченной местности. Водители-дальнобойщики, участники соревнований по буксировке тракторов и фермеры уже более сорока лет используют систему наддува пропаном в Северной Америке.

Международные суда могут повторно использовать пропан с океанских судов, перевозящих сжиженный нефтяной газ, потому что, когда солнце испаряет пропан во время рейса, международное судно улавливает испаряющийся газ пропан и подает его в систему воздухозаборника судового дизельного топлива. двигатели. Это снижает расход бункерного топлива и загрязнение, создаваемое судами. Существует международное соглашение об использовании пропана или сжатого природного газа в качестве обязательной добавки к бункерному топливу для всех океанских судов, начиная с 2020 года.

Стальной пропановый баллон на 20 фунтов (9,1 кг). Этот баллон оборудован клапаном устройства предотвращения переполнения (OPD), о чем свидетельствует трехлопастный маховик.

Пропан обычно хранится и транспортируется в стальных баллонах в виде жидкости с паровым пространством над жидкостью. Давление пара в цилиндре зависит от температуры. Когда газообразный пропан всасывается с высокой скоростью, скрытая теплота парообразования, необходимая для создания газа, заставит баллон охладиться. (Вот почему вода часто конденсируется на стенках бутылки, а затем замерзает). Поскольку легкий высокооктановый октан пропан испаряется раньше более тяжелого низкооктанового пропана, свойства воспламенения изменяются по мере опорожнения цилиндра. По этим причинам жидкость часто отбирают с помощью погружной трубки.

Чистота

Североамериканский стандартный сорт пропана для автомобильной промышленности имеет рейтинг HD 5. Класс HD 5 содержит максимум 5 процентов бутана, но пропан, продаваемый в Европе, имеет максимально допустимое количество бутана. 30 процентов, что означает, что это не то же самое топливо, что и HD 5. СНГ, используемый в качестве автомобильного топлива и газа для приготовления пищи в Азии и Австралии, также имеет очень высокое содержание бутана. Пропан также доставляется грузовиками, кораблями, баржами и железными дорогами во многие районы США.

Пропилен (также называемый пропеном) может быть загрязнителем коммерческого пропана. Пропан, содержащий слишком много пропена, не подходит для большинства видов автомобильного топлива. HD-5 — это спецификация, которая устанавливает максимальную концентрацию пропена в пропане 5%. Технические характеристики пропана и других сжиженных газов установлены в ASTM D-1835. Все пропановые топлива содержат одорант, почти всегда этантиол, так что люди могут легко почувствовать запах газа в случае утечки. Пропан как HD-5 изначально предназначался для использования в качестве автомобильного топлива. HD-5 в настоящее время используется во всех пропановых приложениях.

Обычно в США и Канаде LPG в основном состоит из пропана (не менее 90%), а остальное — в основном из этана, пропилена, бутан и отдушки, включая этилмеркаптан. Это стандарт HD-5 (H eavy D uty- 5% максимально допустимое содержание пропилена и не более 5% бутанов и этана). Американским обществом испытаний и материалов в соответствии со Стандартом 1835 для двигателей внутреннего сгорания. Однако не все продукты с маркировкой «LPG» соответствуют этому стандарту. В Мексике, например, газ с маркировкой «LPG» может состоять из 60% пропана и 40% бутана. «Точная пропорция этой комбинации варьируется в зависимости от страны, в зависимости от международных цен, от наличия компонентов и, особенно, от климатических условий, которые благоприятствуют СНГ с более высоким содержанием бутана в более теплых регионах и пропана в холодных регионах».

Бытовое и промышленное топливо

Бытовой сферический стальной сосуд высокого давления с регулятором давления для хранения пропана в США. Этот образец был установлен на этом участке в 1974 году.

Местный грузовик для доставки

Розничная продажа пропана в Соединенных Штатах

В сельских районах Северной Америки, а также в северной Австралии используется пропан. для обогрева животноводческих помещений, в зерносушилках и других теплогенераторах. Когда зерно используется для нагрева или сушки, оно обычно хранится в большом стационарном баллоне, который заряжается грузовиком для доставки пропана. По состоянию на 2014 год 6,2 миллиона американских домохозяйств использовали пропан в качестве основного топлива для отопления.

В Северной Америке местные грузовики для доставки со средним размером цилиндра 3 000 галлонов США (11 000 л) заправляют большие баллоны, которые постоянно используются. установленные на территории или другие служебные грузовики заменяют пустые баллоны пропана на заполненные баллоны. Большие тягачи с прицепами со средним размером цилиндра 10 000 галлонов США (38 000 л) транспортируют пропан от трубопровода или нефтеперерабатывающего завода к местному нефтебазу. Бобтейл и транспорт не являются уникальными для североамериканского рынка, хотя эта практика не так распространена в других местах, и транспортные средства обычно называют танкерами. Во многих странах пропан доставляется потребителям через отдельные баллоны небольшого или среднего размера, а пустые баллоны удаляются для повторной заправки в центральном пункте.

Охлаждение

Пропан также играет важную роль в обеспечении автономного охлаждения в качестве источника энергии для газоабсорбционного холодильника и обычно используется для кемпинга и прогулочных транспортных средств. Кроме того, смеси чистого, сухого «изопропана» (R-290a) (смеси изобутан / пропан) и изобутана (R-600a) могут использоваться в качестве циркулирующего хладагента в холодильном оборудовании на основе компрессора соответствующей конструкции. По сравнению с фторуглеродами пропан имеет незначительный потенциал разрушения озона и очень низкий потенциал глобального потепления (его значение всего в 3,3 раза превышает ПГП диоксида углерода) и может служить функциональной заменой для R-12, R-22, R-134a и других хлорфторуглеродов или гидрофторуглеродов хладагенты в обычных стационарных системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Поскольку его эффект глобального потепления намного меньше, чем у нынешних хладагентов, пропан был выбран в качестве одного из пяти хладагентов-заменителей, одобренных Агентством по охране окружающей среды в 2015 году для использования в системах, специально разработанных с учетом его воспламеняемости.

Такая замена широко запрещена или не рекомендуется в автомобильных системах кондиционирования воздуха на том основании, что использование легковоспламеняющихся углеводородов в системах, изначально предназначенных для перевозки негорючего хладагента, представляет значительный риск пожара или взрыва.

Продавцы и сторонники углеводородных хладагентов выступают против таких запретов на том основании, что таких инцидентов было очень мало по сравнению с количеством автомобильных систем кондиционирования воздуха, заполненных углеводородами.

Моторное топливо

Пропан также все чаще используется в качестве автомобильного топлива. В США более 190 000 дорожных транспортных средств используют пропан, а более 450 000 вилочных погрузчиков используют его в качестве источника энергии. Это третье по популярности автомобильное топливо в мире после бензина и дизельного топлива. В других частях света пропан, используемый в транспортных средствах, известен как автогаз. В 2007 году примерно 13 миллионов автомобилей во всем мире использовали автогаз.

Преимущество пропана в автомобилях — это его жидкое состояние при умеренном давлении. Это обеспечивает быструю заправку, доступную конструкцию топливного цилиндра и диапазон цен, как правило, чуть более половины от стоимости бензина. Между тем, он заметно чище (как при обращении, так и при сгорании), приводит к меньшему износу двигателя (из-за нагара) без разбавления моторного масла (часто с увеличенными интервалами замены масла), и до недавнего времени это было относительно выгодной сделкой в ​​Северной Америке.. Октановое число пропана относительно высокое и составляет 110. В Соединенных Штатах инфраструктура заправки пропаном является наиболее развитой из всех альтернативных видов автомобильного топлива. Многие переделанные автомобили имеют приспособления для доливки из «бутылок для барбекю». Специально построенные автомобили часто входят в состав коммерческих автопарков и имеют частные заправочные станции. Еще одна экономия для операторов транспортных средств, работающих на пропановом топливе, особенно в автопарках, заключается в том, что воровство намного сложнее, чем с бензином или дизельным топливом.

Пропан также используется в качестве топлива для небольших двигателей, особенно тех, которые используются в закрытых помещениях или в местах с недостаточным количеством свежего воздуха и вентиляции, чтобы отводить более токсичные выхлопные газы двигателя, работающего на бензине или дизельном топливе. топливо. Совсем недавно появились продукты для ухода за газонами, такие как триммеры, газонокосилки и воздуходувки, предназначенные для использования на открытом воздухе, но работающие на пропане, чтобы уменьшить загрязнение воздуха.

Растворитель

Сжиженный пропан используется при экстракции животных жиров и растительных масел.

Другое применение

Пропан — простое удушающее средство. В отличие от природного газа, пропан плотнее воздуха. Он может накапливаться в низких помещениях и у пола. При злоупотреблении в качестве ингалянта он может вызвать гипоксию (недостаток кислорода), пневмонию, сердечную недостаточность или остановку сердца.. Пропан имеет низкую токсичность, поскольку он плохо всасывается и не является биологически активным. Обычно хранящийся под давлением при комнатной температуре, пропан и его смеси будут мгновенно испаряться при атмосферном давлении и охлаждаться до температуры ниже точки замерзания воды. Холодный газ, который кажется белым из-за конденсата из воздуха, может вызвать обморожение.

Пропан плотнее воздуха. Если происходит утечка в системе пропанового топлива, газ будет иметь тенденцию просачиваться в любое закрытое пространство, что создает опасность взрыва и пожара. Типичный сценарий — протекающий баллон, хранящийся в подвале; Утечка пропана дрейфует по полу к контрольной лампе печи или водонагревателя и приводит к взрыву или пожару. Это свойство делает пропан непригодным в качестве топлива для лодок.

Одна опасность, связанная с хранением и транспортировкой пропана, известна как BLEVE или взрыв расширяющегося пара в кипящей жидкости. Взрыв Кингмана произошел в железнодорожной цистерне в Кингмане, штат Аризона, в 1973 году во время перевозки пропана. В результате пожара и последующих взрывов двенадцать человек погибли и получили многочисленные травмы.

Сравнение с природным газом

Пропан покупается и хранится в жидкой форме (СНГ), и, таким образом, энергия топлива может храниться в относительно небольшое пространство. Сжатый природный газ (СПГ), в основном метан, является еще одним газом, используемым в качестве топлива, но его нельзя сжижать путем сжатия при нормальных температурах, так как они намного выше его критической температуры. Как газ, требуется очень высокое давление для хранения полезных количеств. Это создает опасность того, что в случае аварии, как и в случае любого баллона со сжатым газом (например, баллона с CO 2, используемого для продажи газированной воды), баллон для сжатого природного газа может взорваться с большой силой или протечь достаточно быстро, чтобы стать самоходной ракетой. Следовательно, СПГ гораздо менее эффективно хранить из-за необходимого большого объема баллона. Альтернативным способом хранения природного газа является криогенная жидкость в изолированном контейнере в виде сжиженного природного газа (СПГ). Эта форма хранения работает при низком давлении и примерно в 3,5 раза эффективнее, чем хранение СПГ. В отличие от пропана, при разливе СПГ испаряется и рассеивается без вреда для здоровья, потому что он легче воздуха. Пропан гораздо чаще используется в качестве топлива для транспортных средств, чем природный газ, поскольку необходимое оборудование стоит меньше. Пропану требуется давление всего 1220 килопаскалей (177 фунтов на квадратный дюйм), чтобы поддерживать его в жидком состоянии при температуре 37,8 ° C (100 ° F).

Розничная стоимость

По состоянию на октябрь В 2013 году розничная стоимость пропана составляла примерно 2,37 доллара за галлон, или примерно 25,95 доллара за 1 миллион БТЕ. Это означает, что заправка пропанового бака на 500 галлонов, который обычно требуется домашним хозяйствам, использующим пропан в качестве основного источника энергии, стоит 948 долларов (80% от 500 галлонов или 400 галлонов), что на 7,5% больше, чем зимой 2012–2013 годов. средняя сезонная цена в США. Однако стоимость пропана на галлон значительно меняется от штата к штату: Управление энергетической информации (EIA) указывает в среднем 2,995 доллара за галлон на Восточном побережье на октябрь 2013 года, в то время как на Среднем Западе этот показатель составлял 1,860 доллара за тот же период.

По состоянию на декабрь 2015 года розничная стоимость пропана составляла приблизительно 1,97 доллара за галлон. Это означает, что заправка пропанового бака на 500 галлонов до 80% емкости стоит 788 долларов, что на 16,9% или 160 долларов меньше по сравнению с ноябрьской ценой 2013 года в этом разделе. Аналогичные региональные различия в ценах присутствуют: по данным EIA за декабрь 2015 г., для Восточного побережья США — 2,67 доллара за галлон и для Среднего Запада — 1,43 доллара за галлон.

По состоянию на август 2018 года средняя розничная стоимость пропана в США составляла примерно 2,48 доллара за галлон.. Оптовая цена на пропан в США летом всегда падает, так как в большинстве домов он не требуется для отопления дома. Оптовая цена на пропан летом 2018 года составляла от 86 до 96 центов за галлон США в зависимости от загрузки грузовика или железнодорожного вагона. Цена на отопление дома ровно вдвое превышает эту цену, поэтому при оптовой цене 95 центов за галлон это будет означать, что цена с доставкой на дом составит 1,90 доллара за галлон, если вы заказываете 500 галлонов за раз. Цены на Среднем Западе всегда ниже, чем в Калифорнии. Цены на доставку на дом всегда повышаются ближе к концу августа или в первые дни сентября, когда люди начинают заказывать наполнение своих домашних резервуаров.

Характеристики и физические свойства пропана

Пропан практически не растворим в воде, так как его молекулы малополярны и не взаимодействуют с молекулами воды. Он хорошо растворяется в неполярных органических растворителях, таких как бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и др.

Рис. 1. Строение молекулы пропана.

Таблица 1. Физические свойства пропана.

Основными источниками пропана являются нефть и природный газ. Его можно выделить фракционной перегонкой природного газа или бензиновой фракции нефти.

В лабораторных условиях пропан получают следующими способами:

— гидрированием непредельных углеводородов

— восстановлением галогеналканов

— по реакции щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

— взаимодействием галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)

В обычных условиях пропан не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Для пропана наиболее характерны реакции, протекающие по радикальному механизму. Энергетически более выгоден гомолитический разрыв связей C-H и C-C, чем их гетеролитический разрыв.

Все химические превращения пропана протекают с расщеплением:

Применение пропана

Пропан применяется как автомобильное топливо, а также используется в быту (баллонный газ).

Определение и формула пропана

Химическая формула –

Молярная масса равна

Физические свойства – газ без цвета и запаха, мало растворим в воде и этаноле, но растворим в диэтиловом эфире. Горит слабо светящимся пламенем.

Содержится в природном газе.

Образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного» природного газа, как побочная продукция при различных химических реакциях.

Пропан весьма пожаро- и взрывоопасен.

Пропан находит широкое применение в различных областях. В первую очередь он служит в качестве топлива.

Используется при выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях, обогрева помещений, для газовых плит, а также в качестве автомобильного топлива.

Является сырьем для получения полипропилена в химической промышленности.