Permohonan
Disebabkan sifatnya, seperti nilai kalori yang tinggi semasa pembakaran, pembakaran tanpa sisa, tidak berbahaya dan keselamatan apabila digunakan dengan betul, kemudahan penggunaan, propana adalah gas serba boleh dan digunakan secara meluas dalam kedua-dua pengeluaran dan isi rumah. Untuk tujuan perindustrian dan domestik, ia dibekalkan sebagai campuran teknikal propana-butana. Butana (C4h20) ialah sebatian organik kelas alkana. Hari ini, permintaan terhadap SPBT sangat besar.
Dalam pengeluaran Apabila melakukan kerja nyalaan gas di kilang dan perusahaan: - dalam pengeluaran perolehan; – untuk memotong besi buruk; – untuk mengimpal struktur logam bukan kritikal. Untuk kerja bumbung. Untuk pemanasan premis industri dalam pembinaan. Untuk pemanasan premis perindustrian (di ladang, ladang ayam, di rumah hijau). Untuk dapur gas, pemanas air dalam industri makanan. Dalam kehidupan seharian - apabila memasak di rumah dan berkhemah; - untuk pemanasan air; - untuk pemanasan bermusim premis terpencil - rumah persendirian, hotel, ladang; - untuk paip kimpalan, rumah hijau, garaj dan struktur isi rumah lain menggunakan stesen kimpalan gas.
Baru-baru ini, ia telah digunakan secara meluas sebagai bahan api automotif, kerana lebih murah dan mesra alam berbanding petrol. Dalam industri kimia, ia digunakan dalam pengeluaran monomer untuk pengeluaran polipropilena. Ia adalah bahan mentah untuk pengeluaran pelarut. Dalam industri makanan, propana didaftarkan sebagai bahan tambahan makanan E944, sebagai propelan.
Bahan penyejuk. Campuran propana tulen terhidrat (R-290a) (nama dagangan untuk campuran isobutana-propana) dengan isobutana (R-600a) tidak menipiskan lapisan ozon dan mempunyai Potensi Rumah Hijau (GWP) yang rendah. Campuran ini sesuai untuk penggantian berfungsi penyejuk usang (R-12, R-22, R-134a) dalam penyejukan pegun tradisional dan sistem penyaman udara.
Penunjuk kualiti gas hidrokarbon cecair ditentukan mengikut GOST 10157-79.
Sifat fizikal LPG
Teknologi pengasingan adalah berdasarkan tekanan wap tepu yang berbeza dan tekanan berbeza bagi setiap komponen. Ia adalah tepat disebabkan oleh keanjalan gas yang diperlukan dan tekanan wap tepu yang menjadi mungkin untuk menggunakan LPG sebagai sumber pemanasan, di mana gas akan mula mengalir dari takungan ke dalam saluran paip gas.
Untuk mencapai keadaan yang diperlukan, adalah perlu untuk mewujudkan nisbah optimum fasa cecair dan wap. Keupayaan untuk mengekalkan kedua-dua keadaan cecair dan gas adalah ciri utama LPG.
Semasa penyimpanan atau pengangkutan, sebahagian daripada medium cenderung masuk ke fasa wap, manakala selebihnya akan kekal dalam bentuk cecair. Perbezaan volum antara dua fasa adalah besar. Sebagai perbandingan, 1 m3 campuran gas adalah sama dengan 4 liter gas cecair, yang bermaksud penurunan dalam jumlah hampir 250 kali ganda. Memandangkan gas mula mengembang apabila suhu meningkat, apabila menyimpan LPG, keperluan peraturan harus diambil kira - tangki gas (tangki khas untuk menyimpan LPG) atau silinder boleh diisi tidak lebih daripada 85%.
Pada suhu +20°C, peralihan kepada fasa cecair untuk propana berlaku pada tekanan 8.5 kgf/cm2, untuk butana pada tekanan 3.1 kgf/cm2. Dalam kes ini, propana tidak akan masuk ke dalam keadaan gas dan akan kekal sebagai cecair pada suhu -43 ° C, dan butana pada suhu 0 ° C.
Oleh itu, keupayaan LPG untuk menyejat secara langsung bergantung kepada peratusan propana dan butana, serta pada suhu udara. Sebagai contoh, pada suhu ambien yang rendah, tekanan propana lebih tinggi daripada butana, dan, akibatnya, kemeruapannya lebih tinggi.
Campuran LPG musim panas dan musim sejuk
Pada tahun-tahun sebelumnya, perhatian khusus diberikan kepada nisbah campuran propana kepada butana pada musim sejuk dan musim panas:
- versi musim sejuk bahan api yang disediakan untuk 70% propana, 30% butana;
- versi musim panas mengandungi jumlah propana yang lebih kecil - 50-60% dan jumlah butana yang lebih besar - 50-40%.
Kajian telah menunjukkan bahawa pada suhu ambien yang rendah adalah lebih cekap untuk menggunakan campuran dengan kandungan propana yang tinggi. Pada masa yang sama, pada musim panas, jumlah propana mesti dikurangkan. Pada musim panas, butana mengewap dengan lebih cepat, yang mengurangkan risiko tekanan berlebihan dan menghalang injap pelepas daripada tersandung.
Pada masa ini, pembahagian kepada musim panas dan musim sejuk telah menjadi kurang relevan. Kini komposisi LPG dikira dengan mengambil kira ciri individu objek, yang memberi peluang kepada pembekal untuk memilih kandungan propana dan butana untuk peralatan tertentu. Atas permintaan Pelanggan, kandungan propana dalam campuran boleh ditingkatkan sehingga 100%.
Walau bagaimanapun, untuk pengendalian peralatan gas yang paling cekap, perlu berhati-hati memilih komposisi gas petroleum cecair. Nisbah yang betul bagi komponen campuran propana-butana memberikan tekanan berlebihan yang mencukupi dalam tangki, menjamin bekalan air panas yang tidak terganggu kedua-dua dalam fros teruk dan pada hari panas.
Komposisi kimia LPG
Terdapat dua cara utama untuk mendapatkan LPG: daripada gas petroleum yang berkaitan atau daripada pecahan kondensat gas asli. Proses pengeluaran dijalankan menggunakan unit pecahan gas penyerapan, yang memisahkan gas kepada komponen:
- hidrokarbon ringan propana (C3H8) dan butana (C4H10), yang merupakan asas LPG;
- hidrokarbon pentana (C5H12), metana (CH4) dan etana (C2H6);
- hidrokarbon tak tepu etilena (C2H4), propilena (C3H6) dan butilena (C4H8).
Kandungan propana dan butana dalam komposisi LPG adalah sekurang-kurangnya 95%, jumlah hidrokarbon tak tepu adalah lebih kurang 1%. Juga dalam komposisi dibenarkan kehadiran sebatian isomer - isobutane dan isobutylene.
Campuran propana-butana yang terhasil tidak berbau, oleh itu, mengikut peraturan keselamatan, aromatisasi paksa dijalankan. Bau khas yang tidak menyenangkan diberikan oleh etanethiol, yang mula dirasai pada 1/5 daripada kepekatan letupan LPG di udara.
Apakah propana
Propana, C3H8 dan butana ialah sebatian organik kelas alkana. Gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Sangat sedikit larut dalam air. Takat didih -42.1C. Takat beku -188C. Membentuk campuran mudah letupan dengan udara pada kepekatan wap dari 2.1 hingga 9.5%. Sebagai wakil gas hidrokarbon, ia mudah terbakar dan mudah meletup.
Sebilangan kecil propana terkandung dalam gas asli, dalam kuantiti industri propana diperoleh dalam proses penapisan minyak suhu tinggi.
Oleh kerana gas itu sendiri secara praktikal tidak berbau, untuk keselamatan dan diagnosis kebocoran gas yang tepat pada masanya oleh organ penciuman manusia, bau yang mengandungi bahan berbau ditambah kepadanya. Mereka dipanggil "bau gas".
Di manakah propana digunakan?
Gas ini biasa kepada semua orang moden. Propana digunakan hampir di mana-mana hari ini. Pertama sekali, ia melibatkan proses pengeluaran.
Jadi, gas teknikal propana berjaya digunakan untuk kerja-kerja nyalaan gas di pelbagai kemudahan pengeluaran. Dengan bantuannya, kedua-dua pemotongan logam dan kimpalan struktur dilakukan. Apabila bekerja dengan besi buruk, gas ini sangat diperlukan untuk pemerolehan bahan mentah.
Dengan kejayaan yang tidak kurang, propana digunakan dalam pengeluaran tenaga haba. Selepas itu, haba yang diperolehi dengan bantuan gas teknikal propana digunakan untuk menyediakan bekalan haba, baik untuk premis perindustrian dan untuk membekalkan haba ke kompleks kediaman.
Dalam kehidupan seharian, gas propana menemui aplikasinya dalam pelbagai bidang aktiviti manusia.Cara paling biasa untuk menggunakan gas ini ialah menggunakannya sebagai pembawa tenaga untuk dapur gas dan pemanas air gas. Dengan bantuannya, seseorang memasak makanan, memanaskan air. Juga dalam sektor perumahan individu, propana digunakan untuk mengatur pemanasan ruang. Untuk ini, peralatan khas dipasang. Gas propana dibekalkan ke premis kediaman menggunakan saluran paip gas. Dalam sesetengah kes, penghantaran propana cecair dalam silinder khas juga mungkin berlaku. Nisbah antara propana dan butana dalam campuran berbeza-beza bergantung pada musim - propana berlaku pada musim sejuk, dan butana pada musim panas.
Digunakan secara meluas sebagai bahan api automotif.
Dalam industri kimia, ia digunakan dalam pengeluaran monomer untuk pengeluaran polipropilena.
Ia adalah bahan mentah untuk pengeluaran pelarut.
Ia disimpan dan diangkut dalam bekas khas (silinder, tangki) tanpa menstabilkan bahan tambahan pada suhu sehingga 50 °C.
Apakah bahaya propana?
Pertama sekali, letupannya yang tinggi. Campuran propana-butana adalah kira-kira dua kali lebih berat daripada udara, oleh itu, apabila bocor, ia tidak menguap, tetapi terkumpul dan kemudian satu percikan akan mencukupi. Dan dalam campuran dengan udara, letupannya meningkat.
Bahaya kedua ialah propana, masuk ke udara, bercampur dengannya, menyesarkan dan mengurangkan kandungan oksigen di udara. Seseorang dalam suasana sedemikian akan mengalami kebuluran oksigen, dan dengan kepekatan gas yang ketara di udara, dia mungkin mati. dari sesak nafas.
Propana - campuran butana dalam bentuk cecair menghakis getah, jadi perlu memantau dengan teliti produk getah yang digunakan dalam peralatan rawatan api untuk logam, dan, jika perlu, menggantikannya. Bahaya terbesar kakisan getah wujud pada musim sejuk, apabila terdapat kemungkinan besar pecahan cecair masuk ke dalam hos.
Apabila bekerja dengan propana-butana, ia tidak dibenarkan untuk mendapatkan pecahan cecair pada kulit badan, kerana radang dingin berlaku disebabkan oleh penyejatan yang cepat dan penyingkiran haba.
Propana - butana tujuh mempunyai pekali pengembangan isipadu yang besar. Jadi untuk propana ia adalah 16 kali lebih banyak daripada air, dan untuk butana ia adalah 11 kali. Oleh itu, adalah mustahil untuk mengisi silinder propana dengan campuran butana lebih daripada 85% mengikut isipadu - ia sangat berbahaya.
Secara umum, kita boleh mengatakan bahawa untuk keselamatan dan ketenangan fikiran adalah perlu untuk memantau secara berkala kepekatan maksimum gas yang dibenarkan di dalam bilik. Jika anda merasakan "bau gas", pastikan anda menjemput pakar untuk menjalankan pemeriksaan udara.
Gas asli sebagai bahan api kenderaan
Propana atau metana - apa yang perlu dipilih?
Kebanyakan kereta yang beralih kepada bahan api gas menggunakan propana-butana. Tetapi bagaimana keadaan metana, kerana pengeluar kereta mengeluarkan kereta secara besar-besaran menggunakan bahan api ini dan menganggapnya menjanjikan. Jadi mengapa ini berlaku.
Ketiga, rizab gas asli adalah besar, ia akan bertahan selama 150 tahun akan datang, dan harganya 3 kali lebih murah daripada bahan api motor. Tetapi perlu diingat bahawa penggunaan bahan api gas akan lebih tinggi sedikit, kerana. satu meter padu metana boleh memandu sebanyak 1.1 liter petrol.
Apakah keburukan metana? Sebab utama adalah infrastruktur stesen minyak metana yang kurang dibangunkan - terdapat hanya 250 daripadanya di Rusia. Ternyata metana lebih mesra alam, lebih murah, lebih selamat daripada petrol - dan meningkatkan hayat enjin: ia tidak meninggalkan deposit karbon dalam kebuk pembakaran dan tidak mencuci filem minyak dari dinding silinder. Tetapi hampir tiada stesen minyak. Oleh itu, satu lagi jenis gas lebih disukai di kalangan peniaga swasta - ia adalah propana-butana.
Kebaikan dan keburukan propana-butana
Walaupun penggunaan gas adalah kira-kira 10-15% lebih daripada petrol, penjimatan adalah ketara. Semua kos untuk pembelian dan pemasangan peralatan gas membayar dalam 10-20 ribu kilometer, kerana kos propana-butana adalah satu setengah kali lebih murah daripada petrol.Sebagai peraturan, tidak ada masalah dengan mengisi bahan bakar - rangkaian stesen minyak propana-butana adalah luas di seluruh negara.
Peralatan gas sebenarnya adalah tangki tambahan yang meningkatkan rizab kuasa sebanyak 200-500 km. Dalam operasi, kereta sedemikian tidak akan menyebabkan masalah. Enjin dimulakan dengan petrol dan apabila suhu mencapai +25 ° C dalam sistem penyejukan, ia bertukar kepada bahan api gas. Automasi dengan itu memastikan bahawa pengurang gas tidak membeku. Di samping itu, peralihan dari satu jenis bahan api ke yang lain boleh dibuat terus dari ruang penumpang secara manual.
Jika anda membandingkan pemanduan di bandar, maka tidak ada perbezaan yang ketara antara memandu menggunakan gas dan petrol. Tidak akan ada masalah dengan memulakan dan tindak balas kepada pedal "gas", tetapi dalam mod yang melampau, kuasa tidak mencukupi. Oleh itu, operasi pada gas mengurangkan output enjin bersiri dengan kapasiti 106 hp. sehingga 98 hp Ini boleh menjadi tidak selesa apabila memotong di lebuh raya, tetapi penyelesaiannya adalah beralih kepada kerja petrol terlebih dahulu.
Kelemahan utama adalah pengurangan ketara dalam jumlah batang. Tangki tambahan dipasang di ceruk roda ganti, dan roda ganti itu sendiri perlu dipindahkan ke batang. Dalam hatchback, silinder gas biasanya berakhir di dalam kabin. Ini menafikan kelebihan reka bentuk yang membolehkan anda meningkatkan kelantangan batang dengan melipat tempat duduk belakang.
Satu lagi negatif: gas berpotensi lebih berbahaya daripada petrol. Sudah tentu, peralatan yang dipasang dengan baik tidak menimbulkan masalah kepada pemiliknya
Walau bagaimanapun, perhatian harus diberikan kepada keadaan teknikalnya. Perhatikan bahawa gas meletup hanya dalam nisbah 5-10% dengan udara, dan adalah mustahil untuk mencipta kepekatan sedemikian di udara terbuka.
Dan lebih-lebih lagi dalam kereta yang sedang bergerak.
Kelemahan yang kurang ketara dalam mengisi minyak kereta dengan bahan api gas termasuk beberapa kemerosotan dalam dinamik pecutan kereta (sebanyak 5%), yang, bagaimanapun, diimbangi oleh sedikit peningkatan dalam penggunaan gas. Di samping itu, masa pembakaran gas lebih lama daripada petrol, dan suhu dalam kebuk pembakaran lebih tinggi.
Bagaimana ia berfungsi
Apabila digunakan sebagai bahan api enjin, propana dan metana berfungsi sama. Perbezaan utama antara gas ini ialah propana disimpan dalam bentuk cecair, manakala metana disimpan dalam bentuk gas. Propana menjadi gas apabila ia dibebaskan daripada silinder gas. Membakar satu gelen propana biasanya membebaskan tenaga bersamaan dengan kira-kira 8.4 x 104 BTU. Di Amerika, nisbah GGE kadangkala digunakan untuk menilai keberkesanan bahan api alternatif, sama dengan nisbah tenaga dalam BTU yang dihasilkan dengan membakar satu gelen petrol kepada tenaga dalam BTU, dijana dengan membakar satu gelen bahan api alternatif. Nisbah GGE propana (kita panggil Gp) boleh ditentukan dengan formula berikut: Gp = (1.25 x 104)/8.4 x 104 =1.5.
Pembakaran satu gelen petrol menghasilkan tenaga bersamaan dengan kira-kira 1.25 x 105 Btu, iaitu 1.5 kali ganda tenaga yang dikeluarkan oleh pembakaran lengkap satu gelen propana cecair. Di negara yang berbeza, nilai ini mungkin berbeza bergantung pada jenis bahan api dan tahap penulenannya. Penunjuk ekonomi bergantung pada harga bahan api alternatif, harga petrol, kecekapan enjin petrol, kecekapan enjin yang menggunakan bahan api alternatif.
Untuk membandingkan dua bahan api berdasarkan faktor GGE 138, anda boleh menggunakan bukan sahaja unit ukuran seperti gelen dan BTU, tetapi juga, sebagai contoh, liter dan joule. Menggunakan pasangan unit kedua ini untuk menganggarkan tenaga yang dikeluarkan oleh propana dan petrol, kita mendapat nilai yang sama Gp = 1.5, kerana ini adalah kuantiti tanpa dimensi yang menentukan nisbah dua parameter, dan nilainya tidak berubah jika kedua-dua parameter dinyatakan. dalam unit ukuran yang sama dan sama.
Kenderaan berkuasa propana mempunyai kuasa kuda, kelajuan dan pecutan yang sama seperti kenderaan berkuasa metana.Ia mengambil masa yang sama untuk mengisi tangki enjin propana seperti yang diperlukan untuk mengisi tangki enjin bahan api fosil. Kebanyakan kenderaan propana yang digunakan hari ini telah diubah suai daripada enjin petrol atau diesel konvensional. Walau bagaimanapun, beberapa pengeluar sudah menawarkan model kenderaan baharu dengan enjin propana. Terdapat beribu-ribu stesen pengisian propana di AS, tetapi ia tidak seperti stesen pengisian petrol dan diesel.
Jisim molar propana
Propana CH 3 CH 2 CH 3 Ia adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, mudah terbakar. Takat lebur propana - 187.69 ° C, takat didih - 42.07 ° C, ketumpatan pada 20 darjah - 0.5005 g / cm 3 (pada tekanan stim tepu), suhu penyalaan 465 °, had letupan dalam campuran dengan udara 2 , 1 - 9.5 vol .%, nilai kalori gas kepada air cecair dan CO 2 120.34 kcal/kg. ( 25 ° C), kapasiti haba 17.57 kal/deg. mol.
Propana ditemui dalam gas asli, gas berkaitan pengeluaran minyak dan penapisan minyak, contohnya, dalam gas retak pemangkin, dalam gas ketuhar kok, dalam gas untuk sintesis hidrokarbon daripada CO dan H 2 menurut Fischer-Tropsch.
Propana diasingkan daripada gas industri melalui: penyulingan di bawah tekanan, penyerapan suhu rendah dalam pelarut di bawah tekanan, penjerapan dengan karbon teraktif, ayak molekul.
Propana membentuk hidrat dengan air 3 H 8 . 6 N 2 O dengan suhu penguraian kritikal + 8.5 °; terurai pada 1 atm. (0°). Mengikut sifat kimianya, propana adalah hampir dengan homolog rendah siri metana yang lain.
Penyahhidrogenan propana pada pemangkin kromium pada suhu tinggi atau dengan kehadiran O 2 dan iodin menghasilkan propilena. Pengklorinan terma dan fotokimia propana menghasilkan terutamanya monokloropropana. Campuran propana dengan Cl 2 bahan letupan (had letupan 8 - 42% C 3 H 8 ).
Dengan pengoksidaan ringan propana, asid propionik, asetaldehid, dan asid asetik diperolehi; dengan penitratan pada suhu tinggi, nitropropana, serta nitroethane dan nitromethane, diperolehi. Apabila ditukar daripada H 2 O pada suhu tinggi pada mangkin mendapat H 2 , CO dan CO 2 . Pengalkilasi propana dengan etilena pada suhu tinggi dan 300 atm. isopentane diperolehi. Dengan kehadiran peroksida pada suhu dan tekanan tinggi, propana bertindak balas dengan derivatif etilena klorin; dengan trichlorethylene, sebagai contoh, seseorang memperoleh 1,1-dikloro-3-metilbutena-1:
Propana digunakan sebagai pelarut untuk dewaxing dan deasfalting produk petroleum, dalam pempolimeran ester vinil dan untuk pengekstrakan lemak. Propana juga digunakan untuk menghasilkan jelaga; dengan oksigen - untuk memotong logam. Dicampur dengan butana botol, propana digunakan secara meluas sebagai gas isi rumah dan sebagai bahan api tanpa asap untuk kereta.
