Пропан. Все аспекты применения в быту и производстве технического газа пропана


Таблица плотности газа

Таблица плотностей сжиженной пропан-бутановой смеси (в т/м³) в зависимости от ее состава и температуры

Соотношение Пропан/
Бутан T, °C
−25−20−15−10−50510152025
100/00,5590,5530,5480,5420,5350,5280,5210,5140,5070,4990,490
90/100,5650,5590,5540,5480,5420,5350,5280,5210,5140,5060,498
80/200,5710,5650,5610,5550,5480,5410,5350,5280,5210,5140,505
70/300,5770,5720,5670,5610,5550,5480,5420,5350,5290,5210,513
60/400,5830,5770,5720,5670,5610,5550,5490,5420,5360,5290,521
50/500,5890,5840,5790,5740,5680,5640,5560,5490,5430,5360,529
40/600,5950,5900,5860,5790,5750,5680,5620,5550,5500,5430,536
30/700,6010,5960,5920,5860,5810,5750,5690,5620,5570,5510,544
20/800,6070,6030,5980,5920,5880,5820,5760,5690,5650,5580,552
10/900,6130,6090,6050,5990,5940,5880,5830,5760,5720,5660,559
0/1000,6190,6150,6110,6050,6010,5950,5900,5830,5790,5730,567

Отличительные особенности сжиженных газов:

  • высокая упругость паров;
  • не имеют запаха. Для своевременного выявления утечек сжиженным газам придают специфический запах — производят одоризацию этилмер-каптаном (C2H5SH);
  • невысокие температуры и пределы воспламеняемости. Температура воспламенения бутана — 430°C, пропана — 504°C. Нижний предел воспламеняемости пропана — 2,3%, бутана — 1,9%;
  • пропан, бутан и их смеси тяжелее воздуха. В случае утечки сжиженный газ может скапливаться в колодцах или подвалах. Запрещается устанавливать оборудование, работающее на сжиженном газе, в помещениях подвального типа;
  • переход в жидкую фазу при увеличении давления или уменьшении температуры;
  • высокая теплотворная способность. Для сжигания СУГ необходимо большое количество воздуха (для сжигания 1 м³ газовой фазы пропана необходимо 24 м³ воздуха, а бутана — 31 м³ воздуха);
  • большой коэффициент объемного расширения жидкой фазы (коэффициент объемного расширения жидкой фазы пропана в 16 раз больше, чем у воды). Баллоны и резервуары заполняются не более чем на 85% геометрического объема. Заполнение более чем на 85% может привести к их разрыву, последующему быстрому истечению и испарению газа, а также воспламенению смеси с воздухом;
  • в результате испарения 1 кг жидкой фазы СУГ при н. у. получается 450 литров паровой фазы. Другими словами, 1 м³ паровой фазы пропан-бутановой смеси имеет массу 2,2 кг;
  • при сгорании 1 кг пропан-бутановой смеси выделяется около 11,5 кВт×ч тепловой энергии;
  • сжиженный газ интенсивно испаряется и, попадая на кожу человека, вызывает обморожение.

Пример:

Плотность пропан-бутановой смеси состава 60% пропан, 40% бутан при температуре окружающей среды -20°C составит 0,577 т/м3 либо 577 кг/м3

Пропан. Все аспекты применения в быту и производстве технического газа пропана

Современный уровень развития технического прогресса позволяет людям использовать для решения своих повседневных задач самые различные энергоносители. Одним из таких ресурсов является технический газ пропан. Этот газ знаком абсолютно всем современным людям. Пропан сегодня применяется практически повсеместно. В первую очередь это касается производственных процессов. Так, технический газ пропан с успехом применяется для производства газопламенных работ на различных производственных объектах. С его помощью производят как резку металла, так и сварку неответственных конструкций. При работе с металлоломом этот газ практически незаменим для заготовки сырья. Это связанно с тем, что остальные технические газы для сварочных работ стоят на порядок дороже и не позволяют оптимизировать расходы на производстве.

С не меньшим успехом пропан применяется и при производстве тепловой энергии. В последующем тепло, полученное при помощи технического газа пропана, используется для обеспечения теплоснабжения, как производственных помещений, так и для подачи тепла в жилые комплексы.

В быту газ пропан находит свое применение в самых различных сферах деятельности человека. Самым распространенным способом применения этого газа является использование его в качестве энергоносителя для газовых плит и газовых колонок. С его помощью человек готовит пищу, нагревает воду. Также в индивидуальном секторе жилья пропан используется для организации отопления помещений. Для этого устанавливается специальное оборудование. Газ пропан в жилые помещения подается с помощью газопроводов. В некоторых случаях также может иметь место доставка сжиженного пропана в специальных баллонах.

В последнее время пропан в бытовых условиях нашел еще одно свое применение. Его используют в качестве автомобильного топлива. Для этого автотранспортное средство оснащается комплектом оборудования, которое позволяет использовать этот технический газ для работы двигателя. Данный вид оптимизации приводит к значительной экономии денежных средств автомобилиста. Также существенно снижается уровень выброса вредных веществ от сгорания топлива в атмосферу.

Стоит знать – что собой представляет газ пропан, каковы его преимущества и недостатки. Прежде всего, стоит отметить, что технический газ пропан является синтетическим продуктом. Его часто называют природным газом. В части это утверждение верно. Действительно, пропан производится на основе природного газа, который является остаточным продуктом процесса добычи нефти. Это так называемый, сопутствующий газ.

По своим свойствам газ пропан практически ничем не отличается от природного газа. Он имеет высокое октановое число. Также обладает отличными экологическими и эксплуатационными показателями. Пропан, который поставляется потребителям для использования, находиться в сжиженном состоянии. Для того чтобы обеспечить сжиженное состояние газа, его хранят и перевозят под высоким давлением. При этом следует знать, что, если пропан поставляется в баллонах, то степень наполненности емкости не должна превышать 90%. Это обеспечит высокий уровень безопасности применения пропана в бытовых и производственных целях.

Газ пропан – не является ядовитым отравляющим веществом. Он достаточно безопасен для применения, если соблюдаются все требования технической эксплуатации. Так, баллоны с пропаном не должны храниться в жилых помещениях. При их хранении следует обеспечивать отсутствие открытых источников тепла и воздействия солнечного света. Газопроводы должна выполняться из стальных бесшовных труб.

При производстве сварочных работ технический газ пропан используется в смеси с кислородом. Этот газ с успехом заменяет в сварке ацетилен. При этом несомненным преимуществом пропана является его более низкая себестоимость и повсеместная доступность. Однако есть и недостатки.

В частности, температура горения пропана почти на тысячу градусов ниже температуры горения ацетилена. Это создает определенные трудности в ходе сварочных работ. Есть такие участки работ, на которых применение пропана для газопламенных работ может существенно снизить качество произведенных работ. Сварка металлических деталей с толщиной выше шести миллиметров при помощи пропана будет крайне затруднительна.

К основным недостаткам сварки при помощи пропана можно отнести такие побочные эффекты, как большой процент деформации детали, наличие крупных зерен в самом шве и околошовном пространстве. Достаточно сложно при этом и отрегулировать факел горелки. Для того, чтобы правильно настроить восстановительный, окислительный или нормальный режим горелки для применения пропана, сварщику необходимо обладать большим опытом таких работ.

Для сварки с помощью технического газа пропана используются только инжекторные газовые горелки. Сегодня практически все виды предлагаемых на рынке сварочного оборудования горелки и резаки, являются инжекторными. Поэтому особых проблем с выбором подходящего сварочного оборудования для производства обработки металлов с помощью пропана у сварщика не возникнет.

История применения пропана в быту и производстве насчитывает внушительный период времени. Пропан входит в нашу жизнь с каждым годом все более тесно. Этот газ будет применяться еще долгое время. Это связано с его экономичностью, высокими потребительскими свойствами и доступностью для широкого круга потребителей.

В чем разница между бутаном и пропаном

  • Пропан имеет химическую формулу С3Н8, а бутан — С4Н10. Эти газы имеют похожий молекулярный вес и теплопроводность. Основным отличием этих алканов друг от друга является их температура кипения.
  • Температура кипения бутана составляет около -1 градуса по Цельсию, тогда как у пропана этот показатель равен -43 градусам по Цельсию. При достижении этих значений бутан и пропан переходят из газообразного состояние в состояние жидкости, т.е. сжижаются.
  • Из этого складывается и разная специфика использования этих газов.
  • Бутан менее устойчив к воздействию низких температур, поэтому его сложно эксплуатировать в холодное время года.
  • У пропана же другой значимый недостаток – его опасно использовать как топливо при воздействии высоких температур. При нагреве пропан расширяется и давит на стенки газгольдера или баллона. Это может привести к появлению трещины стенок сосуда и к его взрывы.


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

Моль

Все вещества состоят из атомов и молекул. В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ. Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц. Это значение численно равно константе Авогадро NA, если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n

) системы является мерой количества структурных элементов. Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро NA = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро — 6.02214076×10²³.

Другими словами моль — это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль. Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка. Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

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.

Пропан в промышленности

Техническая форма вещества используется:

  • для обогрева кабин большегрузных машин;
  • в сварке и раскрое различных металлических конструкций;
  • в парфюмерии, косметическом производстве;
  • для изготовления лаков, растворителей;
  • в производстве печатной продукции на полиграфических комбинатах — с его помощью делают копировальную бумагу и типографскую краску;
  • как вкусоароматическая добавка;
  • для производства хладагента для холодильных установок и кондиционеров;
  • в изготовлении и окрашивании полимеров;
  • для обогрева цехов, теплиц, производственных зданий.

Дегидрирование пропана – способ получения пропилена

Дегидрирование пропана как промышленный способ получения пропилена используется с 1990 года. В процессе дегидрирования практически отсутствуют побочные продукты.

В соответствии с данной технологией пропан (и небольшое количество водорода для снижения коксообразования) подают в реактор с неподвижным либо движущимся слоем катализатора при температуре 510-700 ºС при атмосферном давлении. Катализатором служит платина, нанесенная на активированный оксид алюминия, содержащий 20% хрома. При любой конструкции реактора необходима постоянная регенерация катализатора для сохранения его активности. Выходящий из реактора поток поступает в стандартные колонны для разделения. Непрореагировавший пропан и некоторое количество водорода возвращаются в процесс, смешиваясь со свежей порцией сырья. Оставшийся продукт содержит примерно 85% пропилена, 4% водорода, а также легкие и тяжелые отходящие газы.

Применение данной технологии оправдано при высоком спросе на пропилен, превышающем спрос на этилен. Отсутствие побочных продуктов избавляет от дополнительных усилий по их реализации. Одним из ключевых моментов для производства пропилена дегидрированием пропана является разница цен пропилена и пропана. Если разница будет недостаточной, то может оказаться, что производимый пропилен будет стоить дороже, чем по рыночным расценкам. Однако нельзя сказать, что процесс дегидрирования используется лишь при наличии источника достаточно дешевого пропана. Фактически, большинство заводов по дегидрированию пропана расположено в местах, где существует особая потребность в пропилене, а не там, где есть дешевый пропан. В то время как большая часть пропилена производится при переработке нефти и ее продуктов, получение пропилена дегидрированием пропана позволяет получать сырье, которое не связано напрямую с ценами на нефть.

Применение пропана в сфере ЖКХ

Сжиженный газ используют повсеместно, он решает множество задач в промышленной и бытовой сферах. С его помощью:

  • отапливают жилые дома, производственные цеха;
  • проводят газопламенные работы, в том числе резку, сварку металлоконструкций, трубопроводов и т.п.;
  • разогревают битум при проведении кровельных работ;
  • питают водонагревательное оборудование в домах, не подключенных централизованным системам;
  • функционируют системы кондиционирования воздуха в помещениях.

Хотите получить консультацию?

Позвоните нам по телефону!
+7 Пн.-Пт. с 9:00 до 18:00, обед с 13:00 до 14.00, Сб. с 9.00 до 15:00

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.

Транспортирование и хранение

Так как испарение жидкости в СУГ происходит даже при 0 °С, эти назы принято хранить строга в закрытых ёмкостях.

Крупные потребители получают углеводородные газы в железнодорожных или автомобильных цистернах, из которых их переливают в заводские стационарные емкости.

Мелкие потребители пользуются обычно баллонами.

Транспортируют газы в соответствии с правилами перевозок опасных грузов и правилами безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

В первую очередь, стоит учитывать свойства пропана. Его температура в баллоне не должна превышать 15 градусов по Цельсию, иначе существует риск возгорания.

Хлорирование пропана – промышленный метод получения перхлорэтилена

Термическое хлорирование пропана (250-350 °С) приводит к трудноразделяемой смеси моно-и дихлорпропанов, при повышении температуры до 400-500 °С образуются хлорпропены; исчерпывающее хлорирование в избытке хлора при 550-600 °С — один из промышленных методов получения перхлорэтилена и СС14.

Термическое хлорирование пропана в промышленности проводится главным образом с целью производства 1,3-дихлорпропана, на основе которого получается циклопропан. Механизм хлорирования пропана включает следующие стадии: пропан и хлор нагревают раздельно в жидком виде до 400—600°, после чего в поток пропана с большой скоростью вводится хлор с таким расчетом, чтобы скорость его ввода была выше скорости распространения пламени. Реакция проводится в трубчатом змеевике. Так же как и при хлорировании метана, применяется ступенчатая подача хлора с таким расчетом, чтобы на отрезке реакционной трубы между предыдущей и последующей подачей хлора реакция успевала полностью завершиться. Съем избыточного тепла реакции достигается введением с пропаном инертного разбавителя, например, азота или двуокиси углерода. На некоторых установках реакционный змеевик с этой целью помещают в баню с расплавленными солями. Продукты реакции охлаждаются в змеевиковом холодильнике, после чего поступают в ректификационную колонну на разделение. Выделяемые углеводороды вновь направляются на реакцию, а хлорированные углеводороды подвергаются повторной ректификации для разделения на моно-, ди- и полихлориды. Разгонка осуществляется на нескольких колоннах.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]