Ansökan
På grund av dess egenskaper, såsom högt värmevärde vid förbränning, restfri förbränning, ofarlighet och säkerhet vid korrekt användning samt användarvänlighet, är propan en mångsidig gas och används flitigt både i industrin och i vardagen. För industriella och hushållsändamål levereras den som en teknisk propan-butanblandning. Butan (C4h20) är en organisk förening av alkanklassen. Idag är efterfrågan på SPBT enorm.
I produktion När man utför gaseldningsarbete på fabriker och företag: - vid inköpsproduktion; – för skärning av metallskrot; – för svetsning av icke-kritiska metallkonstruktioner. För takarbeten. För uppvärmning av industrilokaler i byggnation. För uppvärmning av industrilokaler (på gårdar, fjäderfägårdar, i växthus). För gasspisar, varmvattenberedare inom livsmedelsindustrin. I vardagen - när man lagar mat hemma och camping; - för vattenuppvärmning; - för säsongsuppvärmning av avlägsna lokaler - privata hus, hotell, gårdar; - för svetsning av rör, växthus, garage och andra hushållskonstruktioner med gassvetsstationer.
Nyligen har det använts i stor utsträckning som ett fordonsbränsle, eftersom billigare och miljövänligare än bensin. Inom den kemiska industrin används det vid tillverkning av monomerer för framställning av polypropen. Det är råvaran för tillverkning av lösningsmedel. Inom livsmedelsindustrin är propan registrerat som livsmedelstillsats E944, som drivmedel.
Kylvätska. En blandning av dehydrerad ren propan (R-290a) (ett handelsnamn för isobutan-propanblandningar) med isobutan (R-600a) bryter inte ned ozonskiktet och har en låg växthuspotential (GWP). Blandningen är lämplig för funktionell ersättning av föråldrade köldmedier (R-12, R-22, R-134a) i traditionella stationära kyl- och luftkonditioneringssystem.
Kvalitetsindikatorerna för flytande kolvätegaser bestäms enligt GOST 10157-79.
Fysiska egenskaper hos gasol
Separationstekniken bygger på olika mättade ångtryck och olika tryck hos de enskilda komponenterna. Det är just på grund av den erforderliga gaselasticiteten och det mättade ångtrycket som det blir möjligt att använda LPG som en källa för uppvärmning, vid vilken gas kommer att börja strömma från reservoaren in i gasledningen.
För att uppnå de nödvändiga förhållandena är det nödvändigt att fastställa det optimala förhållandet mellan vätske- och ångfaserna. Förmågan att upprätthålla både flytande och gasformiga tillstånd är en nyckelfunktion hos gasol.
Under lagring eller transport tenderar en del av mediet att gå in i ångfas, medan resten förblir i form av en vätska. Skillnaden i volym mellan de två faserna är enorm. Som jämförelse är 1 m3 av en gasblandning lika med 4 liter flytande gas, vilket innebär en minskning av volymen med nästan 250 gånger. Eftersom gasen börjar expandera när temperaturen stiger, vid lagring av gasol, bör regulatoriska krav beaktas - en gastank (en speciell tank för lagring av gasol) eller flaskor kan fyllas till högst 85%.
Vid en temperatur av +20°C sker övergången till vätskefasen för propan vid ett tryck av 8,5 kgf/cm2, för butan vid ett tryck av 3,1 kgf/cm2. I det här fallet kommer propan inte att gå in i ett gasformigt tillstånd och förbli en vätska vid en temperatur på -43 ° C och butan vid en temperatur av 0 ° C.
Således beror gasolens förmåga att avdunsta direkt på andelen propan och butan, såväl som på lufttemperaturen. Till exempel, vid låga omgivningstemperaturer är trycket för propan högre än för butan, och följaktligen är dess flyktighet högre.
LPG-blandningar sommar och vinter
Under tidigare år ägnades särskild uppmärksamhet åt förhållandet mellan blandningen av propan och butan på vintern och sommaren:
- vinterversionen av bränslet gav 70% propan, 30% butan;
- sommarversionen innehöll en mindre mängd propan - 50-60% och en större mängd butan - 50-40%.
Studier har visat att det vid låga omgivningstemperaturer är mer effektivt att använda en blandning med hög propanhalt. Samtidigt, under den varma årstiden, måste mängden propan minskas. På sommaren förångas butan mycket mindre snabbt, vilket minskar risken för övertryck och förhindrar att övertrycksventilen snubblar.
För tillfället har uppdelningen i sommar och vinter blivit mindre aktuell. Nu beräknas sammansättningen av gasol med hänsyn till objektets individuella egenskaper, vilket ger leverantörer möjlighet att välja innehåll av propan och butan för specifik utrustning. På kundens begäran kan innehållet av propan i blandningen ökas upp till 100 %.
Men för den mest effektiva driften av gasutrustning är det nödvändigt att noggrant välja sammansättningen av flytande petroleumgas. Det korrekta förhållandet mellan komponenterna i propan-butanblandningen ger tillräckligt övertryck i tankarna, vilket garanterar oavbruten varmvattenförsörjning både i svår frost och på varma dagar.
Kemisk sammansättning av gasol
Det finns två huvudsakliga sätt att erhålla gasol: från tillhörande petroleumgas eller från kondensatfraktionen av naturgas. Produktionsprocessen utförs med hjälp av en absorptionsgasfraktioneringsenhet, som separerar gasen i komponenter:
- lätta kolväten propan (C3H8) och butan (C4H10), som är grunden för gasol;
- kolväten pentan (C5H12), metan (CH4) och etan (C2H6);
- omättade kolväten eten (C2H4), propen (C3H6) och butylen (C4H8).
Innehållet av propan och butan i sammansättningen av gasol är minst 95 %, mängden omättade kolväten är cirka 1 %. Också i kompositionen tillåts närvaron av isomera föreningar - isobutan och isobuten.
Den resulterande propan-butanblandningen är luktfri, därför utförs, enligt säkerhetsföreskrifter, forcerad aromatisering. En karakteristisk obehaglig lukt förmedlas av etantiol, som börjar kännas vid 1/5 av den explosiva koncentrationen av gasol i luften.
Vad är propan
Propan, C3H8 och butan är organiska föreningar av alkanklassen. En färglös, luktfri gas. Mycket svagt löslig i vatten. Kokpunkt -42,1C. Fryspunkt -188C. Bildar explosiva blandningar med luft vid ångkoncentrationer från 2,1 till 9,5 %. Som en representant för kolvätegaser är den brandfarlig och explosiv.
En liten mängd propan finns i naturgas, i industriella kvantiteter erhålls propan i processen för oljeraffinering vid hög temperatur.
Eftersom gasen i sig praktiskt taget inte luktar, för säkerhet och snabb diagnos av gasläckor från mänskliga luktorgan, tillsätts luktämnen som innehåller luktande ämnen till den. De kallas "gaslukter".
Var används propan?
Denna gas är bekant för absolut alla moderna människor. Propan används nästan överallt idag. Först och främst handlar det om produktionsprocesser.
Så teknisk propangas används framgångsrikt för gaseldningsarbeten vid olika produktionsanläggningar. Med dess hjälp utförs både metallskärning och strukturell svetsning. När man arbetar med metallskrot är denna gas praktiskt taget oumbärlig för upphandling av råvaror.
Med ingen mindre framgång används propan i produktionen av termisk energi. Därefter används värmen som erhålls med hjälp av propanteknisk gas för att tillhandahålla värmeförsörjning, både för industrilokaler och för att leverera värme till bostadskomplex.
I vardagen finner propangas sin tillämpning inom olika områden av mänsklig aktivitet.Det vanligaste sättet att använda denna gas är att använda den som energibärare för gasspisar och gasvattenberedare. Med dess hjälp lagar en person mat, värmer vatten. Även inom den enskilda bostadssektorn används propan för att organisera uppvärmning av rum. För detta är specialutrustning installerad. Propangas tillförs bostäder med hjälp av gasledningar. I vissa fall kan även leverans av flytande propan i specialflaskor ske. Förhållandet mellan propan och butan i blandningen varierar beroende på årstid - propan råder på vintern och butan på sommaren.
Används ofta som bilbränsle.
Inom den kemiska industrin används det vid tillverkning av monomerer för framställning av polypropen.
Det är råvaran för tillverkning av lösningsmedel.
Den förvaras och transporteras i speciella behållare (cylindrar, tankar) utan stabiliserande tillsatser vid temperaturer upp till 50 °C.
Vad är faran med propan?
Först av allt, dess höga explosivitet. Propan-butanblandningen är ungefär dubbelt så tung som luft, därför avdunstar den inte när den läcker, utan ackumuleras och då räcker det med en gnista. Och i en blandning med luft ökar dess explosivitet.
Den andra faran är att propan, som kommer ut i luften, blandas med det, tränger undan och minskar syrehalten i luften. En person i en sådan atmosfär kommer att uppleva syresvält, och med betydande koncentrationer av gas i luften kan han dö från kvävning.
Propan - butanblandningar i flytande form korroderar gummi, så det är nödvändigt att noggrant övervaka gummiprodukterna som används i flambehandlingsutrustning för metaller och, om nödvändigt, byta ut dem. Den största faran för gummikorrosion finns på vintern, då det är stor sannolikhet att flytande fraktioner kommer in i slangarna.
När man arbetar med propan-butan är det inte tillåtet att få den flytande fraktionen på kroppens hud, eftersom frostskador uppstår på grund av dess snabba avdunstning och värmeavlägsnande.
Propan - butan 7 har en stor volymetrisk expansionskoefficient, så för propan är det 16 gånger mer än vatten och för butan är det 11 gånger. Därför är det omöjligt att fylla propancylindrar med en butanblandning på mer än 85 volymprocent - det är mycket farligt.
I allmänhet kan vi säga att för säkerhet och sinnesfrid är det nödvändigt att regelbundet övervaka den maximalt tillåtna koncentrationen av gas i rummet. Om du känner en "gaslukt", var noga med att bjuda in specialister för att genomföra en luftundersökning.
Naturgas som fordonsbränsle
Propan eller metan - vad ska man välja?
De flesta bilar som går över till gasbränsle använder propan-butan. Men hur går det med metan, eftersom biltillverkarna masstillverkar bilar som använder detta bränsle och anser att det är lovande. Så varför händer detta.
För det tredje är naturgasreserverna enorma, de kommer att hålla i de kommande 150 åren och priset är 3 gånger billigare än motorbränsle. Men kom ihåg att förbrukningen av gasbränsle kommer att vara något högre, eftersom. en kubikmeter metan kan driva så mycket som 1,1 liter bensin.
Vilka är nackdelarna med metan? Den främsta anledningen är den dåligt utvecklade infrastrukturen för metangasstationer - det finns bara 250 av dem i Ryssland. Det visar sig att metan är mer miljövänligt, billigare, säkrare än bensin - och ökar motorns livslängd: det lämnar inga kolavlagringar i förbränningskammaren och tvättar inte bort oljefilmen från cylinderväggarna. Men det finns nästan inga bensinstationer. Därför är en annan typ av gas att föredra bland privata handlare - det är propan-butan.
För- och nackdelar med propan-butan
Trots att gasförbrukningen är cirka 10-15% mer än bensin, är besparingarna betydande. Alla kostnader för inköp och installation av gasutrustning betalar sig på 10-20 tusen kilometer, eftersom kostnaden för propan-butan är en och en halv gång billigare än bensin.Som regel är det inga problem med tankning - nätverket av propan-butan bensinstationer är omfattande i hela landet.
Gasutrustning är faktiskt en extra tank som ökar kraftreserven med 200-500 km. Under drift kommer en sådan bil inte att orsaka problem. Motorn startar på bensin och när temperaturen når +25 ° C i kylsystemet växlar den till gasbränsle. Automatisering säkerställer därmed att gasreduceraren inte fryser. Dessutom kan övergången från en typ av bränsle till en annan göras direkt från kupén manuellt.
Om du jämför bilkörning i stan är det ingen märkbar skillnad mellan att köra på bensin och bensin. Det kommer inte att finnas några problem med start och reaktioner på "gas"-pedalen, men i extrema lägen finns det inte tillräckligt med kraft. Drift på gas minskar således effekten av en seriemotor med en kapacitet på 106 hk. upp till 98 hk Detta kan bli obehagligt vid omkörning på motorvägen, men lösningen är att gå över till bensinarbete i förväg.
Den största nackdelen är en betydande minskning av stammens volym. En extra tank är installerad i reservhjulsnischen, och själva reservhjulet måste flyttas till bagageutrymmet. I halvkombi hamnar gasflaskan i allmänhet i kabinen. Detta förnekar designfördelarna som gör att du kan öka bagageutrymmets volym genom att fälla baksätena.
Ett annat negativt: gas är potentiellt farligare än bensin. Naturligtvis orsakar välinstallerad utrustning inte problem för ägaren
Dock bör noggrann uppmärksamhet ägnas åt dess tekniska skick. Observera att gasen endast är explosiv i ett förhållande på 5-10% med luft, och det är omöjligt att skapa en sådan koncentration i det fria.
Och ännu mer i en bil i rörelse.
Mindre betydande nackdelar med att tanka en bil med gasbränsle inkluderar en viss försämring av bilens accelerationsdynamik (med 5%), vilket dock kompenseras av en liten ökning av gasförbrukningen. Dessutom är brinntiden för gas längre än för bensin, och temperaturen i förbränningskammaren är högre.
Hur det fungerar
När de används som motorbränsle fungerar propan och metan på liknande sätt. Den största skillnaden mellan dessa gaser är att propan lagras i flytande form, medan metan lagras i gasform. Propan blir gasformigt när det släpps ut från en gasflaska. Förbränning av en gallon propan frigör vanligtvis energi lika med cirka 8,4 x 104 BTU. I Amerika används ibland GGE-kvoten för att utvärdera effektiviteten hos alternativa bränslen, lika med förhållandet mellan energin i BTU:er som genereras genom att bränna en gallon bensin till energin i BTU, genererad genom att bränna en gallon alternativt bränsle. GGE-förhållandet för propan (låt oss kalla det Gp) kan bestämmas med följande formel: Gp = (1,25 x 104)/8,4 x 104 =1,5.
Förbränning av en gallon bensin producerar energi lika med cirka 1,25 x 105 Btu, vilket är 1,5 gånger den energi som frigörs vid fullständig förbränning av en gallon flytande propan. I olika länder kan detta värde variera beroende på typen av bränsle och graden av dess rening. Ekonomiska indikatorer beror på priset på alternativt bränsle, priset på bensin, effektiviteten hos en bensinmotor, effektiviteten hos en motor som körs på alternativt bränsle.
För att jämföra två bränslen baserat på GGE 138-faktorn kan du använda inte bara måttenheter som gallon och BTU utan även till exempel liter och joule. Genom att använda detta andra par av enheter för att uppskatta energin som frigörs av propan och bensin, får vi samma värde Gp = 1,5, eftersom detta är en dimensionslös storhet som bestämmer förhållandet mellan två parametrar, och dess värde ändras inte om båda parametrarna uttrycks i samma och samma måttenheter.
Propandrivna fordon har samma hästkrafter, hastighet och acceleration som metandrivna fordon.Det tar ungefär samma tid att fylla tanken på en propanmotor som det tar att fylla tanken på en fossilbränslemotor. De flesta propanfordon som används idag har modifierats från konventionella bensin- eller dieselmotorer. Vissa tillverkare erbjuder dock redan nya modeller av fordon med propanmotorer. Det finns tusentals bensinstationer i USA, men de är inte lika vanliga som bensin- och dieselstationer.
Molar massa av propan
Propan CH 3 CH 2 CH 3 Det är en färglös, luktfri, brandfarlig gas. Propansmältpunkt - 187,69 ° C, kokpunkt - 42,07 ° C, densitet vid 20 grader - 0,5005 g / cm 3 (vid mättat ångtryck), antändningstemperatur 465 °, explosionsgränser i en blandning med luft 2 , 1 - 9,5 vol. .%, värmevärde av gas till flytande vatten och CO 2 120,34 kcal/kg. (25°C), värmekapacitet 17,57 cal/grad. mol.
Propan finns i naturgaser, associerade gaser från oljeproduktion och oljeraffinering, till exempel i katalytiska krackningsgaser, i koksugnsgaser, i gaser för syntes av kolväten från CO och H 2 enligt Fischer-Tropsch.
Propan isoleras från industrigaser genom: destillation under tryck, lågtemperaturabsorption i lösningsmedel under tryck, adsorption med aktivt kol, molekylsilar.
Propan bildar ett hydrat med vatten 3 H 8 . 6 N 2 O med en kritisk nedbrytningstemperatur på + 8,5 °; sönderdelas vid 1 atm. (0°). Enligt dess kemiska egenskaper är propan nära andra lägre homologer av metanserien.
Propandehydrering på kromkatalysatorer vid hög temperatur eller i närvaro av O 2 och jod producerar propen. Termisk och fotokemisk klorering av propan producerar huvudsakligen monoklorpropaner. Propanblandningar med Cl 2 explosivt (explosionsgränser 8 - 42 % C 3 H 8 ).
Genom mild oxidation av propan erhålls propionsyra, acetaldehyd och ättiksyra, genom nitrering vid hög temperatur erhålls nitropropaner, såväl som nitroetan och nitrometan. När den konverterades från H 2 O vid höga temperaturer på katalysatorerna får H 2 , CO och CO 2 . Alkylering av propan med eten vid höga temperaturer och 300 atm. isopentan erhålls. I närvaro av peroxider vid förhöjda temperaturer och tryck, reagerar propan med etylenklorderivat; med trikloretylen, till exempel, erhåller man 1,1-diklor-3-metylbuten-1:
Propan används som lösningsmedel för avvaxning och deasfaltering av petroleumprodukter, vid polymerisation av vinylestrar och för extraktion av fetter. Propan används också för att producera sot; med syre - för skärning av metall. Blandat med butan på flaska används propan flitigt som hushållsgas och som rökfritt bränsle för bilar.
