Alkalmazás
Tulajdonságai miatt, mint például a magas fűtőérték égés közben, a maradékmentes égés, az ártalmatlanság és biztonságosság megfelelő használat esetén, valamint a könnyű használhatóság, a propán sokoldalú gáz, széles körben alkalmazzák mind az iparban, mind a mindennapi életben. Ipari és háztartási célokra műszaki propán-bután keverékként szállítják. A bután (C4h20) az alkánok osztályába tartozó szerves vegyület. Ma az SPBT iránt óriási a kereslet.
Gyártásban Gázláng munkák végzése során gyáraknál, vállalkozásoknál: - beszerzési termelésben; – fémhulladék vágására; – nem kritikus fémszerkezetek hegesztésére. Tetőfedési munkákhoz. Építőipari helyiségek fűtésére. Ipari helyiségek fűtésére (farmokon, baromfitelepeken, üvegházakban). Gáztűzhelyekhez, vízmelegítőkhöz az élelmiszeriparban. A mindennapi életben - otthoni főzéskor és kempingezéskor; - vízmelegítéshez; - távoli helyiségek szezonális fűtésére - magánházak, szállodák, farmok; - csövek, üvegházak, garázsok és egyéb háztartási építmények gázhegesztő állomásokkal történő hegesztéséhez.
Az utóbbi időben széles körben használták autóüzemanyagként, mert olcsóbb és környezetbarátabb, mint a benzin. A vegyiparban monomerek előállítására használják polipropilén előállításához. Ez az alapanyag az oldószerek előállításához. Az élelmiszeriparban a propánt E944 élelmiszer-adalékanyagként, hajtóanyagként tartják nyilván.
Hűtőfolyadék. A dehidratált tiszta propán (R-290a) (az izobután-propán keverékek kereskedelmi neve) és izobután (R-600a) keveréke nem károsítja az ózonréteget, és alacsony az üvegházhatást okozó potenciál (GWP). A keverék alkalmas az elavult hűtőközegek (R-12, R-22, R-134a) funkcionális cseréjére a hagyományos helyhez kötött hűtő- és klímaberendezésekben.
A cseppfolyósított szénhidrogén gázok minőségi mutatóit a GOST 10157-79 szerint határozzák meg.
Az LPG fizikai tulajdonságai
Az elválasztási technológia az egyes komponensek eltérő telített gőznyomásán és eltérő nyomásán alapul. Pontosan a szükséges gázrugalmasság és a telített gőznyomás miatt válik lehetővé az LPG fűtési forrásként való használata, amelynél a gáz a tartályból a gázvezetékbe áramlik.
A szükséges feltételek eléréséhez meg kell határozni a folyadék- és gőzfázis optimális arányát. A cseppfolyós és gáz halmazállapotú állapot fenntartásának képessége az LPG kulcsfontosságú jellemzője.
A tárolás vagy szállítás során a közeg egy része gőzfázisba megy, a többi folyadék formájában marad. Óriási a hangerőkülönbség a két fázis között. Összehasonlításképpen: 1 m3 gázelegy 4 liter cseppfolyósított gáznak felel meg, ami csaknem 250-szeres térfogatcsökkenést jelent. Mivel a gáz tágulni kezd, amikor a hőmérséklet emelkedik, az LPG tárolása során figyelembe kell venni a szabályozási követelményeket - egy gáztartályt (speciális tartály az LPG tárolására) vagy a palackokat legfeljebb 85% -kal lehet feltölteni.
+20°C hőmérsékleten a folyékony fázisba való átmenet propán esetében 8,5 kgf/cm2 nyomáson, butánnál 3,1 kgf/cm2 nyomáson megy végbe. Ebben az esetben a propán nem megy gázhalmazállapotba, és -43 ° C hőmérsékleten folyékony marad, a bután pedig 0 ° C hőmérsékleten.
Így az LPG párolgási képessége közvetlenül függ a propán és bután százalékos arányától, valamint a levegő hőmérsékletétől. Például alacsony környezeti hőmérsékleten a propán nyomása magasabb, mint a butáné, és ennek következtében az illékonysága is nagyobb.
Nyári és téli LPG keverékek
A korábbi években kiemelt figyelmet fordítottak a propán-bután keverék arányára télen-nyáron:
- az üzemanyag téli változata 70% propánt, 30% butánt tartalmazott;
- a nyári változat kisebb mennyiségű propánt - 50-60% és nagyobb mennyiségű butánt - 50-40% tartalmazott.
Tanulmányok kimutatták, hogy alacsony környezeti hőmérsékleten hatékonyabb a magas propántartalmú keverék alkalmazása. Ugyanakkor a forró évszakban csökkenteni kell a propán mennyiségét. Nyáron a bután sokkal kevésbé gyorsan párolog el, ami csökkenti a túlnyomás kockázatát, és megakadályozza a nyomáscsökkentő szelep kioldását.
Jelenleg a nyári és téli felosztás kevésbé releváns. Most az LPG összetételét az objektum egyedi jellemzőinek figyelembevételével számítják ki, ami lehetőséget ad a szállítóknak, hogy megválasszák a propán- és butántartalmat az adott berendezésekhez. A Megrendelő kérésére a keverék propántartalma akár 100%-ra növelhető.
A gázberendezések leghatékonyabb működéséhez azonban gondosan meg kell választani a cseppfolyósított kőolajgáz összetételét. A propán-bután keverék komponenseinek megfelelő aránya elegendő túlnyomást biztosít a tartályokban, garantálva a folyamatos melegvízellátást erős fagyok esetén és forró napokon egyaránt.
LPG kémiai összetétele
A PB-gáz előállításának két fő módja van: a kapcsolódó kőolajgázból vagy a földgáz kondenzátumfrakciójából. A gyártási folyamat egy abszorpciós gáz frakcionáló egység segítségével történik, amely a gázt részekre választja szét:
- könnyű szénhidrogének, propán (C3H8) és bután (C4H10), amelyek az LPG alapját képezik;
- szénhidrogének pentán (C5H12), metán (CH4) és etán (C2H6);
- telítetlen szénhidrogének etilén (C2H4), propilén (C3H6) és butilén (C4H8).
A PB-gáz összetételének propán- és butántartalma legalább 95%, a telítetlen szénhidrogének mennyisége körülbelül 1%. A készítményben megengedett az izomer vegyületek - izobután és izobutilén - jelenléte is.
A kapott propán-bután keverék szagtalan, ezért a biztonsági előírások szerint kényszer aromatizálást hajtanak végre. Jellegzetes kellemetlen szagot kölcsönöz az etántiol, amely a levegőben lévő LPG robbanásveszélyes koncentrációjának 1/5-énél kezd érezni.
Mi az a propán
Propán, C3H8 a bután pedig az alkánok osztályába tartozó szerves vegyületek. Színtelen, szagtalan gáz. Vízben nagyon kevéssé oldódik. Forráspont -42,1 C. Fagyáspont -188C. Levegővel robbanó keveréket képez 2,1-9,5% gőzkoncentráció mellett. A szénhidrogén gázok képviselőjeként tűz- és robbanásveszélyes.
A földgáz kis mennyiségű propánt tartalmaz, ipari mennyiségben a propánt magas hőmérsékletű olajfinomítás során nyerik.
Mivel maga a gáz gyakorlatilag nem szaga, az emberi szaglószervek gázszivárgásának biztonsága és időben történő diagnosztizálása érdekében szagos anyagokat tartalmazó szagokat adnak hozzá. Ezeket "gázszagoknak" hívják.
Hol használják a propánt?
Ez a gáz abszolút minden modern ember számára ismerős. A propánt ma szinte mindenhol használják. Mindenekelőtt a gyártási folyamatokra vonatkozik.
Tehát a propán műszaki gázt sikeresen használják gázláng munkákhoz különböző termelő létesítményekben. Segítségével fémvágást és szerkezeti hegesztést egyaránt végeznek. Fémhulladékkal való megmunkáláskor ez a gáz gyakorlatilag nélkülözhetetlen az alapanyagok beszerzéséhez.
Nem kisebb sikerrel a propánt hőenergia előállítására használják. Ezt követően a propán műszaki gáz segítségével nyert hőt mind ipari helyiségek, mind pedig lakókomplexumok hőellátására használják fel.
A mindennapi életben a propángázt az emberi tevékenység különböző területein alkalmazzák.Ennek a gáznak a felhasználásának legáltalánosabb módja a gáztűzhelyek és gázbojlerek energiahordozója. Segítségével az ember ételt főz, vizet melegít. Az egyéni lakásszektorban is propánt használnak a helyiségek fűtésére. Ehhez speciális felszerelést kell felszerelni. A propángázt gázvezetékeken keresztül szállítják a lakóhelyiségekbe. Egyes esetekben a cseppfolyósított propán speciális palackokban történő szállítására is sor kerülhet. A keverékben a propán és a bután aránya az évszaktól függően változik - télen a propán, nyáron a bután uralkodik.
Széles körben használják gépjármű-üzemanyagként.
A vegyiparban monomerek előállítására használják polipropilén előállításához.
Ez az alapanyag az oldószerek előállításához.
Speciális tartályokban (hengerekben, tartályokban) tárolják és szállítják stabilizáló adalékok nélkül, 50 °C-ig.
Mi a veszélye a propánnak?
Először is a nagy robbanékonysága. A propán-bután keverék körülbelül kétszer olyan nehéz, mint a levegő, ezért szivárgáskor nem párolog el, hanem felhalmozódik, és akkor elég lesz egy szikra. Levegővel keverve pedig megnő a robbanékonysága.
A második veszély az, hogy a levegőbe kerülve a propán keveredik vele, kiszorítja és csökkenti a levegő oxigéntartalmát.Egy ilyen légkörben az ember oxigén éhezést tapasztal, és jelentős gázkoncentráció esetén a levegőben meghalhat. a fulladástól.
A folyékony formájú propán-bután keverékek korrodálják a gumit, ezért a fémek lángkezelő berendezéseiben használt gumitermékeket gondosan ellenőrizni kell, és szükség esetén cserélni kell. A gumikorrózió legnagyobb veszélye télen van, amikor nagy a valószínűsége annak, hogy folyékony frakció kerül a tömlőkbe.
Propán-butánnal végzett munka során a folyékony frakció nem kerülhet a test bőrére, mivel a gyors párolgás és a hőelvonás miatt fagyás következik be.
A propán - bután hét nagy térfogati tágulási együtthatóval rendelkezik, így a propánnál 16-szor több, mint a víznél, a butánnál pedig 11-szer. Ezért lehetetlen a propánpalackokat 85 térfogatszázaléknál nagyobb butánkeverékkel feltölteni - ez nagyon veszélyes.
Általánosságban elmondható, hogy a biztonság és a nyugalom érdekében rendszeresen ellenőrizni kell a helyiségben megengedett gázkoncentrációt. Ha „gázszagot” érez, feltétlenül hívjon szakembereket légvizsgálatra.
Földgáz, mint járműüzemanyag
Propán vagy metán - mit válasszunk?
A legtöbb autó, amely gázüzemanyagra vált, propán-butánt használ. De hogy állnak a dolgok a metánnal, mert az autógyártók tömegesen gyártják az autókat ezzel az üzemanyaggal, és ezt ígéretesnek tartják. Szóval miért történik ez?
Harmadszor, a földgázkészletek hatalmasak, a következő 150 évre kitartanak, és az ára 3-szor olcsóbb, mint az üzemanyagé. De ne feledje, hogy a gázüzemanyag fogyasztása valamivel magasabb lesz, mert. egy köbméter metán akár 1,1 liter benzint is képes meghajtani.
Mik a metán hátrányai? A fő ok a metán benzinkutak rosszul fejlett infrastruktúrája – Oroszországban mindössze 250 van belőlük. Kiderült, hogy a metán környezetbarátabb, olcsóbb, biztonságosabb, mint a benzin – és növeli a motor élettartamát: nem hagy szénlerakódást az égéstérben, és nem mossa le az olajfilmet a hengerfalakról. De benzinkút szinte nincs is. Ezért a magánkereskedők körében előnyös egy másik típusú gáz - ez a propán-bután.
A propán-bután előnyei és hátrányai
Annak ellenére, hogy a gázfogyasztás körülbelül 10-15%-kal több, mint a benziné, a megtakarítás jelentős. A gázberendezések beszerzésének és telepítésének minden költsége 10-20 ezer kilométer alatt megtérül, mert a propán-bután költsége másfélszer olcsóbb, mint a benziné.Általános szabály, hogy nincs probléma az üzemanyag-feltöltéssel - a propán-bután benzinkutak hálózata kiterjedt az egész országban.
A gázberendezés valójában egy kiegészítő tartály, amely 200-500 km-rel növeli az erőtartalékot. Működés közben egy ilyen autó nem okoz gondot. A motor benzinnel indul, és amikor a hőmérséklet eléri a +25 °C-ot a hűtőrendszerben, átvált gázüzemanyagra. Az automatizálás ezáltal biztosítja, hogy a gázreduktor ne fagyjon be. Ezenkívül az egyik üzemanyagtípusról a másikra való átállás közvetlenül az utastérből kézzel is végrehajtható.
Ha összehasonlítjuk a városi vezetést, akkor nincs észrevehető különbség a benzines és a benzines vezetés között. Nem lesz probléma az indulással és a „gáz” pedálra adott reakciókkal, de extrém üzemmódokban nincs elegendő teljesítmény. Így a gázzal történő működés csökkenti a 106 LE teljesítményű soros motor teljesítményét. 98 LE-ig Ez autópályán előzéskor kellemetlenné válhat, de a megoldás az, ha előre át kell váltani a benzines munkára.
A fő hátrány a csomagtartó térfogatának jelentős csökkenése. Egy további tartály van beépítve a pótkerék fülkébe, és magát a pótkereket át kell helyezni a csomagtartóba. A ferdehátúkban a gázpalack általában az utastérben van. Ez kiküszöböli azokat a tervezési előnyöket, amelyek lehetővé teszik a csomagtartó térfogatának növelését a hátsó ülések lehajtásával.
Egy másik negatívum: a gáz potenciálisan veszélyesebb, mint a benzin. Természetesen a jól felszerelt berendezések nem okoznak gondot a tulajdonosnak.
A műszaki állapotára azonban fokozott figyelmet kell fordítani. Vegye figyelembe, hogy a gáz levegővel csak 5-10% arányban robbanásveszélyes, és ilyen koncentrációt szabad levegőn nem lehet létrehozni.
És még inkább mozgó autóban.
Az autó gázüzemanyaggal való tankolásának kevésbé jelentős hátrányai közé tartozik az autó gyorsulási dinamikájának némi romlása (5%-kal), amit azonban ellensúlyoz a gázfogyasztás enyhe növekedése. Ezenkívül a gáz égési ideje hosszabb, mint a benziné, és magasabb az égéstér hőmérséklete.
Hogyan működik
Motorüzemanyagként használva a propán és a metán hasonlóan működik. A fő különbség ezek között a gázok között az, hogy a propánt folyékony, míg a metánt gáz halmazállapotban tárolják. A propán gáz halmazállapotúvá válik, amikor kiszabadul egy gázpalackból. Egy gallon propán elégetése általában körülbelül 8,4 x 104 BTU-nak megfelelő energia szabadul fel. Amerikában a GGE-arányt néha az alternatív üzemanyagok hatékonyságának értékelésére használják, ami megegyezik az egy gallon benzin égetésével előállított energia arányával a BTU-kban a BTU-kban lévő energia, amelyet egy gallon alternatív üzemanyag elégetésével állítanak elő. A propán GGE aránya (nevezzük Gp-nek) a következő képlettel határozható meg: Gp = (1,25 x 104)/8,4 x 104 =1,5.
Egy gallon benzin elégetése körülbelül 1,25 x 105 Btu-nak megfelelő energiát termel, ami 1,5-szerese annak az energiának, amely egy gallon folyékony propán teljes elégetésekor felszabadul. A különböző országokban ez az érték az üzemanyag típusától és tisztítási fokától függően változhat. A gazdasági mutatók függenek az alternatív üzemanyag árától, a benzin árától, a benzinmotor hatásfokától, az alternatív üzemanyaggal működő motor hatásfokától.
A GGE 138 faktoron alapuló két üzemanyag összehasonlításához nemcsak olyan mértékegységeket használhat, mint a gallon és a BTU, hanem például a liter és a joule is. Ezt a második mértékegységpárt alkalmazva a propán és a benzin által felszabaduló energia becslésére ugyanazt a Gp = 1,5 értéket kapjuk, mivel ez egy dimenzió nélküli mennyiség, amely két paraméter arányát határozza meg, és értéke nem változik, ha mindkét paramétert kifejezzük. azonos és azonos mértékegységekben.
A propánüzemű járművek lóereje, sebessége és gyorsulása megegyezik a metánüzemű járművekével.Körülbelül ugyanannyi időbe telik egy propánmotor tankjának feltöltése, mint egy fosszilis tüzelésű motor tankjának feltöltése. A legtöbb manapság használt propánüzemű jármű hagyományos benzin- vagy dízelmotorját módosították. Egyes gyártók azonban már kínálnak új propánmotoros járműmodelleket. Több ezer propántöltő állomás van az Egyesült Államokban, de ezek nem olyan gyakoriak, mint a benzin- és dízeltöltőállomások.
A propán moláris tömege
Propán CH 3 CH 2 CH 3 Színtelen, szagtalan, gyúlékony gáz. Propán olvadáspont - 187,69 ° C, forráspont - 42,07 ° C, sűrűség 20 fokon - 0,5005 g / cm 3 (telített gőznyomáson), gyulladási hőmérséklet 465 °, robbanási határok levegővel keverékben 2, 1 - 9,5 térfogat .%, a gáz fűtőértéke folyékony vízhez és CO-hoz viszonyítva 2 120,34 kcal/kg. ( 25 °C), hőkapacitás 17,57 cal/fok. mol.
A propán megtalálható a földgázokban, az olajtermelés és az olajfinomítás kapcsolódó gázaiban, például katalitikus krakkolási gázokban, kokszolókemence-gázokban, szén-dioxidból és hidrogénből szénhidrogének szintézisére szolgáló gázokban 2 Fischer-Tropsch szerint.
A propán izolálása az ipari gázokból: nyomás alatti desztilláció, alacsony hőmérsékletű abszorpció oldószerekben nyomás alatt, adszorpció aktív szénnel, molekulaszita.
A propán vízzel hidrátot képez 3 H 8 . 6 N 2 O + 8,5 ° kritikus bomlási hőmérséklettel; 1 atm nyomáson lebomlik. (0°). Kémiai tulajdonságai alapján a propán közel áll a metánsorozat többi alacsonyabb homológjához.
Propán dehidrogénezés krómkatalizátorokon magas hőmérsékleten vagy O jelenlétében 2 a jód pedig propilént termel. A propán termikus és fotokémiai klórozása során főként monoklór-propánok keletkeznek. Propán keverékek klórral 2 robbanásveszélyes (robbanási határok 8-42% C 3 H 8 ).
A propán enyhe oxidációjával propionsavat, acetaldehidet és ecetsavat kapnak, magas hőmérsékleten végzett nitrálással nitropropánokat, valamint nitroetánt és nitro-metánt kapnak. Amikor átváltjuk H-ből 2 Az O magas hőmérsékleten a katalizátorokon H-t kap 2 , CO és CO 2 . Propán alkilezése etilénnel magas hőmérsékleten és 300 atm nyomáson. izopentán keletkezik. Magasabb hőmérsékleten és nyomáson peroxidok jelenlétében a propán reakcióba lép etilén-klór-származékokkal; triklór-etilénnel például 1,1-diklór-3-metil-butén-1-t kapunk:
A propánt oldószerként használják kőolajtermékek viasz- és aszfaltmentesítésére, vinil-észterek polimerizálására és zsírok extrakciójára. A propánt korom előállítására is használják; oxigénnel - fém vágásához. A palackozott butánnal keverve a propánt széles körben használják háztartási gázként és füstmentes üzemanyagként az autókban.
