applikasjon
På grunn av egenskapene, som høy brennverdi under forbrenning, restfri forbrenning, ufarlighet og sikkerhet ved riktig bruk, og brukervennlighet, er propan en allsidig gass og er mye brukt både i industrien og i hverdagen. For industri- og husholdningsformål leveres den som en teknisk propan-butanblanding. Butan (C4h20) er en organisk forbindelse av alkanklassen. I dag er etterspørselen etter SPBT enorm.
I produksjon Ved utførelse av gassflammearbeid på fabrikker og bedrifter: - i innkjøpsproduksjon; – for skjæring av skrot; – for sveising av ikke-kritiske metallkonstruksjoner. For takarbeid. For oppvarming av industrilokaler i bygg. For oppvarming av industrilokaler (på gårder, fjørfefarmer, i drivhus). For gassovner, varmtvannsberedere i næringsmiddelindustrien. I hverdagen - når du lager mat hjemme og camping; - for oppvarming av vann; - for sesongoppvarming av avsidesliggende lokaler - private hus, hoteller, gårder; - for sveising av rør, drivhus, garasjer og andre husholdningskonstruksjoner ved bruk av gassveisestasjoner.
Nylig har det blitt mye brukt som drivstoff til biler, fordi billigere og mer miljøvennlig enn bensin. I den kjemiske industrien brukes det til produksjon av monomerer for produksjon av polypropylen. Det er råstoffet for produksjon av løsemidler. I næringsmiddelindustrien er propan registrert som tilsetningsstoff E944, som drivmiddel.
Kjølevæske. En blanding av dehydrert ren propan (R-290a) (et handelsnavn for isobutan-propanblandinger) med isobutan (R-600a) bryter ikke ned ozonlaget og har et lavt drivhuspotensial (GWP). Blandingen er egnet for funksjonell erstatning av utdaterte kjølemedier (R-12, R-22, R-134a) i tradisjonelle stasjonære kjøle- og klimaanlegg.
Kvalitetsindikatorene for flytende hydrokarbongasser bestemmes i henhold til GOST 10157-79.
Fysiske egenskaper til LPG
Separasjonsteknologien er basert på ulike mettede damptrykk og ulike trykk på de enkelte komponentene. Det er nettopp på grunn av den nødvendige gasselastisiteten og mettet damptrykk at det blir mulig å bruke LPG som en kilde for oppvarming, hvor gass vil begynne å strømme fra reservoaret inn i gassrørledningen.
For å oppnå de nødvendige forholdene, er det nødvendig å etablere det optimale forholdet mellom væske- og dampfasen. Evnen til å opprettholde både flytende og gassformig tilstand er en nøkkelfunksjon ved LPG.
Under lagring eller transport har en del av mediet en tendens til å gå inn i dampfasen, mens resten vil forbli i form av en væske. Forskjellen i volum mellom de to fasene er enorm. Til sammenligning er 1 m3 av en gassblanding lik 4 liter flytende gass, noe som betyr en reduksjon i volum med nesten 250 ganger. Siden gassen begynner å utvide seg når temperaturen stiger, ved lagring av LPG, bør regulatoriske krav tas i betraktning - en gasstank (en spesiell tank for lagring av LPG) eller sylindere kan ikke fylles mer enn 85%.
Ved en temperatur på +20°C skjer overgangen til væskefasen for propan ved et trykk på 8,5 kgf/cm2, for butan ved et trykk på 3,1 kgf/cm2. I dette tilfellet vil propan ikke gå inn i gassform og forbli flytende ved en temperatur på -43 ° C, og butan ved en temperatur på 0 ° C.
Dermed avhenger LPGs evne til å fordampe direkte av prosentandelen propan og butan, samt av lufttemperaturen. For eksempel, ved lave omgivelsestemperaturer er propantrykket høyere enn butan, og følgelig er dets flyktighet høyere.
LPG-blandinger sommer og vinter
Tidligere år ble det gitt spesiell oppmerksomhet til forholdet mellom blandingen av propan og butan om vinteren og sommeren:
- vinterversjonen av drivstoffet ga 70% propan, 30% butan;
- sommerversjonen inneholdt en mindre mengde propan - 50-60% og en større mengde butan - 50-40%.
Studier har vist at ved lave omgivelsestemperaturer er det mer effektivt å bruke en blanding med høyt propaninnhold. Samtidig, i den varme årstiden, må mengden propan reduseres. Om sommeren fordamper butan mye mindre raskt, noe som reduserer risikoen for overtrykk og hindrer avlastningsventilen i å snuble.
For øyeblikket er inndelingen i sommer og vinter blitt mindre aktuelt. Nå beregnes sammensetningen av LPG under hensyntagen til de individuelle egenskapene til objektet, noe som gir leverandørene mulighet til å velge innholdet av propan og butan for spesifikt utstyr. På forespørsel fra Kunden kan innholdet av propan i blandingen økes opp til 100 %.
For den mest effektive driften av gassutstyr er det imidlertid nødvendig å velge sammensetningen av flytende petroleumsgass nøye. Riktig forhold mellom komponentene i propan-butanblandingen gir tilstrekkelig overtrykk i tankene, og garanterer uavbrutt varmtvannstilførsel både i alvorlig frost og på varme dager.
Kjemisk sammensetning av LPG
Det er to hovedmåter å skaffe LPG: fra tilhørende petroleumsgass eller fra kondensatfraksjonen av naturgass. Produksjonsprosessen utføres ved hjelp av en absorpsjonsgassfraksjoneringsenhet, som skiller gassen i komponenter:
- lette hydrokarboner propan (C3H8) og butan (C4H10), som er grunnlaget for LPG;
- hydrokarboner pentan (C5H12), metan (CH4) og etan (C2H6);
- umettede hydrokarboner etylen (C2H4), propylen (C3H6) og butylen (C4H8).
Innholdet av propan og butan i sammensetningen av LPG er minst 95%, mengden umettede hydrokarboner er omtrent 1%. Også i sammensetningen tillates tilstedeværelsen av isomere forbindelser - isobutan og isobutylen.
Den resulterende propan-butanblandingen er luktfri, derfor utføres tvungen aromatisering i henhold til sikkerhetsforskrifter. En karakteristisk ubehagelig lukt gis av etantiol, som begynner å merkes ved 1/5 av den eksplosive konsentrasjonen av LPG i luften.
Hva er propan
Propan, C3H8 og butan er organiske forbindelser av alkanklassen. En fargeløs, luktfri gass. Svært lite løselig i vann. Kokepunkt -42,1C. Frysepunkt -188C. Danner eksplosive blandinger med luft ved dampkonsentrasjoner fra 2,1 til 9,5 %. Som representant for hydrokarbongasser er den brannfarlig og eksplosiv.
En liten mengde propan er inneholdt i naturgass, i industrielle mengder oppnås propan i prosessen med høytemperatur oljeraffinering.
Siden gassen i seg selv praktisk talt ikke lukter, for sikkerhet og rettidig diagnose av gasslekkasjer av menneskelige luktorganer, tilsettes luktstoffer som inneholder luktstoffer. De kalles "gasslukter".
Hvor brukes propan?
Denne gassen er kjent for absolutt alle moderne mennesker. Propan brukes nesten overalt i dag. Først og fremst gjelder det produksjonsprosesser.
Så, propan teknisk gass er vellykket brukt til gassflammeverk ved forskjellige produksjonsanlegg. Med dens hjelp utføres både metallskjæring og strukturell sveising. Når du arbeider med skrapmetall, er denne gassen praktisk talt uunnværlig for innkjøp av råvarer.
Med ikke mindre suksess brukes propan i produksjonen av termisk energi. Deretter brukes varmen oppnådd ved hjelp av propan teknisk gass til å gi varmeforsyning, både for industrilokaler og for å levere varme til boligkomplekser.
I hverdagen finner propangass sin anvendelse i ulike felt av menneskelig aktivitet.Den vanligste måten å bruke denne gassen på er å bruke den som energibærer for gassovner og gassvannvarmere. Med sin hjelp lager en person mat, varmer vann. Også i den enkelte boligsektoren brukes propan til å organisere romoppvarming. For dette er spesialutstyr installert. Propangass tilføres boliger ved hjelp av gassrørledninger. I noen tilfeller kan også levering av flytende propan i spesialflasker finne sted. Forholdet mellom propan og butan i blandingen varierer avhengig av årstid - propan råder om vinteren, og butan om sommeren.
Mye brukt som drivstoff til biler.
I den kjemiske industrien brukes det til produksjon av monomerer for produksjon av polypropylen.
Det er råstoffet for produksjon av løsemidler.
Den lagres og transporteres i spesielle beholdere (sylindere, tanker) uten stabiliserende tilsetningsstoffer ved temperaturer opp til 50 °C.
Hva er faren med propan?
Først av alt, dens høye eksplosivitet. Propan-butanblandingen er omtrent dobbelt så tung som luft, derfor fordamper den ikke ved lekkasje, men samler seg opp og da vil en gnist være nok. Og i en blanding med luft øker eksplosiviteten.
Den andre faren er at propan, som kommer inn i luften, blander seg med det, fortrenger og reduserer oksygeninnholdet i luften.En person i en slik atmosfære vil oppleve oksygensult, og med betydelige konsentrasjoner av gass i luften kan han dø fra kvelning.
Propan - butanblandinger i flytende form korroderer gummi, så det er nødvendig å nøye overvåke gummiproduktene som brukes i flammebehandlingsutstyr for metaller, og om nødvendig erstatte dem. Den største faren for gummikorrosjon er om vinteren, når det er stor sannsynlighet for at væskefraksjoner kommer inn i slangene.
Når du arbeider med propan-butan, er det ikke tillatt å få væskefraksjonen på huden på kroppen, siden frostskader oppstår på grunn av dens raske fordampning og varmefjerning.
Propan - butan 7 har en stor volumetrisk ekspansjonskoeffisient. Så for propan er det 16 ganger mer enn vann, og for butan er det 11 ganger. Derfor er det umulig å fylle propansylindere med en butanblanding på mer enn 85 volum% - det er veldig farlig.
Generelt kan vi si at for sikkerhet og trygghet er det nødvendig å periodisk overvåke den maksimalt tillatte konsentrasjonen av gass i rommet. Hvis du føler en "gasslukt", sørg for å invitere spesialister til å gjennomføre en luftundersøkelse.
Naturgass som drivstoff for kjøretøy
Propan eller metan - hva skal jeg velge?
De fleste biler som går over til gass bruker propan-butan. Men hvordan går det med metan, for bilprodusenter masseproduserer biler som bruker dette drivstoffet og anser det som lovende. Så hvorfor skjer dette.
For det tredje er naturgassreservene enorme, de vil vare i de neste 150 årene, og prisen er 3 ganger billigere enn motordrivstoff. Men husk at forbruket av gassdrivstoff vil være litt høyere, fordi. en kubikkmeter metan kan kjøre så mye som 1,1 liter bensin.
Hva er ulempene med metan? Hovedårsaken er den dårlig utbygde infrastrukturen til metangensstasjoner - det er bare 250 av dem i Russland. Det viser seg at metan er mer miljøvennlig, billigere, sikrere enn bensin - og øker motorens levetid: det etterlater ikke karbonavleiringer i forbrenningskammeret og vasker ikke av oljefilmen fra sylinderveggene. Men det er nesten ingen bensinstasjoner. Derfor er en annen type gass å foretrekke blant private handelsmenn - det er propan-butan.
Fordeler og ulemper med propan-butan
Til tross for at gassforbruket er omtrent 10-15 % mer enn bensin, er besparelsene betydelige. Alle kostnader for kjøp og installasjon av gassutstyr betaler seg på 10-20 tusen kilometer, fordi prisen på propan-butan er halvannen ganger billigere enn bensin.Som regel er det ingen problemer med tanking - nettverket av propan-butan bensinstasjoner er omfattende over hele landet.
Gassutstyr er faktisk en ekstra tank som øker kraftreserven med 200-500 km. I drift vil en slik bil ikke forårsake problemer. Motoren starter på bensin og når temperaturen når +25 ° C i kjølesystemet, går den over til gassdrivstoff. Automatisering sørger dermed for at gassreduseringen ikke fryser. I tillegg kan overgangen fra en type drivstoff til en annen gjøres direkte fra kupeen manuelt.
Hvis du sammenligner kjøring i byen, er det ingen merkbar forskjell mellom å kjøre på bensin og bensin. Det vil ikke være noen problemer med start og reaksjoner på "gass"-pedalen, men i ekstreme moduser er det ikke nok kraft. Drift på gass reduserer dermed ytelsen til en seriemotor med en kapasitet på 106 hk. opptil 98 hk Dette kan bli ubehagelig ved forbikjøring på motorveien, men løsningen er å gå over til bensinarbeid på forhånd.
Den største ulempen er en betydelig reduksjon i volumet av stammen. En ekstra tank er installert i reservehjulsnisjen, og selve reservehjulet må flyttes til bagasjerommet. I kombibiler havner gassflasken generelt i kabinen. Dette opphever designfordelene som lar deg øke volumet på bagasjerommet ved å folde baksetene.
Et annet negativt: gass er potensielt farligere enn bensin. Selvfølgelig skaper ikke godt installert utstyr problemer for eieren
Imidlertid bør man være nøye med den tekniske tilstanden. Merk at gassen kun er eksplosiv i et forhold på 5-10 % med luft, og det er umulig å skape en slik konsentrasjon i friluft.
Og enda mer i en bil i bevegelse.
Mindre betydelige ulemper ved å fylle drivstoff på en bil med gass inkluderer en viss forringelse av bilens akselerasjonsdynamikk (med 5%), som imidlertid oppveies av en liten økning i gassforbruket. I tillegg er brenntiden for gass lengre enn for bensin, og temperaturen i forbrenningskammeret er høyere.
Hvordan det fungerer
Når det brukes som motordrivstoff, fungerer propan og metan på samme måte. Hovedforskjellen mellom disse gassene er at propan lagres i flytende form, mens metan lagres i gassform. Propan blir gassformig når det slippes ut fra en gassflaske. Å brenne en gallon propan frigjør vanligvis energi som tilsvarer omtrent 8,4 x 104 BTU. I Amerika brukes noen ganger GGE-forholdet til å evaluere effektiviteten til alternative drivstoff, lik forholdet mellom energien i BTUer som genereres ved å brenne en gallon bensin til energien i BTUer, generert ved å brenne en gallon alternativt drivstoff. GGE-forholdet til propan (la oss kalle det Gp) kan bestemmes av følgende formel: Gp = (1,25 x 104)/8,4 x 104 =1,5.
Forbrenningen av en gallon bensin produserer energi som tilsvarer omtrent 1,25 x 105 Btu, som er 1,5 ganger energien som frigjøres ved fullstendig forbrenning av en gallon flytende propan. I forskjellige land kan denne verdien variere avhengig av typen drivstoff og graden av rensing. Økonomiske indikatorer avhenger av prisen på alternativt drivstoff, prisen på bensin, effektiviteten til en bensinmotor, effektiviteten til en motor som kjører på alternativt drivstoff.
For å sammenligne to drivstoff basert på GGE 138-faktoren, kan du bruke ikke bare måleenheter som gallon og BTU, men også for eksempel liter og joule. Ved å bruke dette andre paret med enheter for å estimere energien som frigjøres av propan og bensin, får vi samme verdi Gp = 1,5, siden dette er en dimensjonsløs størrelse som bestemmer forholdet mellom to parametere, og verdien endres ikke hvis begge parameterne uttrykkes i samme og samme måleenheter.
Propandrevne kjøretøy har samme hestekrefter, hastighet og akselerasjon som metandrevne kjøretøy.Det tar omtrent samme tid å fylle tanken til en propanmotor som det tar å fylle tanken til en fossil motor. De fleste propanbiler som er i bruk i dag har blitt modifisert fra konvensjonelle bensin- eller dieselmotorer. Noen produsenter tilbyr imidlertid allerede nye modeller av kjøretøy med propanmotorer. Det er tusenvis av bensinstasjoner i USA, men de er ikke like vanlige som bensinstasjoner og diesel.
Molar masse av propan
Propan CH 3 CH 2 CH 3 Det er en fargeløs, luktfri, brennbar gass. Propan smeltepunkt - 187,69 ° C, kokepunkt - 42,07 ° C, tetthet ved 20 grader - 0,5005 g / cm 3 (ved mettet damptrykk), antennelsestemperatur 465 °, eksplosjonsgrenser i en blanding med luft 2, 1 - 9,5 vol. .%, brennverdi av gass til flytende vann og CO 2 120,34 kcal/kg. (25 °C), varmekapasitet 17,57 cal/grad. mol.
Propan finnes i naturgasser, assosierte gasser fra oljeproduksjon og oljeraffinering, for eksempel i katalytiske krakkingsgasser, i koksovnsgasser, i gasser for syntese av hydrokarboner fra CO og H 2 ifølge Fischer-Tropsch.
Propan isoleres fra industrigasser ved: destillasjon under trykk, lavtemperaturabsorpsjon i løsemidler under trykk, adsorpsjon med aktivert karbon, molekylsikter.
Propan danner et hydrat med vann 3 H 8 . 6 N 2 O med en kritisk dekomponeringstemperatur på + 8,5 °; brytes ned ved 1 atm. (0°). I henhold til dets kjemiske egenskaper er propan nær andre lavere homologer av metanserien.
Propandehydrogenering på kromkatalysatorer ved høy temperatur eller i nærvær av O 2 og jod produserer propylen. Termisk og fotokjemisk klorering av propan produserer hovedsakelig monoklorpropaner. Propanblandinger med Cl 2 eksplosiv (eksplosjonsgrenser 8 - 42 % C 3 H 8 ).
Ved mild oksidasjon av propan oppnås propionsyre, acetaldehyd og eddiksyre; ved nitrering ved høy temperatur oppnås nitropropaner, samt nitroetan og nitrometan. Når konvertert fra H 2 O ved høye temperaturer på katalysatorene får H 2 , CO og CO 2 . Alkylering av propan med etylen ved høye temperaturer og 300 atm. isopentan oppnås. I nærvær av peroksider ved forhøyede temperaturer og trykk, reagerer propan med etylenklorderivater; med trikloretylen får man for eksempel 1,1-diklor-3-metylbuten-1:
Propan brukes som løsningsmiddel for avvoksing og deasfaltering av petroleumsprodukter, ved polymerisering av vinylestere og for ekstraksjon av fett. Propan brukes også til å produsere sot; med oksygen - for skjæring av metall. Blandet med butan på flaske, er propan mye brukt som husholdningsgass og som røykfritt drivstoff for biler.
