Propan
|
|||
|
|||
| Nazwy | |||
|---|---|---|---|
|
Preferowana nazwa IUPAC
Propan |
|||
|
Systematyczna nazwa IUPAC
Trikarban (nigdy nie zalecany) |
|||
| Identyfikatory | |||
|
Model 3D ( JSmol )
|
|||
| 1730718 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| Karta informacyjna ECHA | 100.000.753 | ||
| Numer WE |
|
||
| Numer E | E944 (substancje glazurujące, ...) | ||
| 25044 | |||
| KEGG | |||
|
PubChem CID
|
|||
| Numer RTECS |
|
||
| UNII | |||
| Numer ONZ | 1978 | ||
|
Panel kontrolny CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
| Nieruchomości | |||
| C 3 H 8 | |||
| Masa cząsteczkowa | 44,097 g·mol -1 | ||
| Wygląd | Bezbarwny gaz | ||
| Zapach | Bezwonny | ||
| Gęstość | 2,0098 kg/m3 ( przy 0°C, 101,3 kPa) | ||
| Temperatura topnienia | −187,7°C; −305,8 °F; 85,5 tys | ||
| Temperatura wrzenia | od -42,25 do -42,04 ° C; od -44,05 do -43,67 ° F; 230,90 do 231,11 K | ||
| 47 mg⋅L -1 (w 0 °C) | |||
| log P | 2.236 | ||
| Ciśnienie pary | 853,16 kPa (przy 21,1 ° C (70,0 ° F)) | ||
|
Stała prawa Henry'ego
( k H ) |
15 nmol⋅Pa –1 ⋅kg –1 | ||
| Kwas sprzężony | Propan | ||
| −40,5 × 10 −6 cm3 / mol | |||
| 0,083 D | |||
| Termochemia | |||
|
Pojemność cieplna ( C )
|
73,60 J⋅K –1 ⋅mol –1 | ||
|
Std entalpia tworzenia (Δ f H ⦵ 298 ) |
−105,2–104,2 kJ⋅mol −1 | ||
|
Std entalpia spalania (Δ c H ⦵ 298 ) |
−2,2197–2,2187 MJ⋅mol −1 | ||
| Zagrożenia | |||
| Oznakowanie GHS : | |||
 
|
|||
| Niebezpieczeństwo | |||
| H220 | |||
| P210 | |||
| NFPA 704 (ognisty diament) | |||
| Temperatura zapłonu | −104 ° C (–155 ° F; 169 K) | ||
| 470 ° C (878 ° F; 743 K) | |||
| Granice wybuchowości | 2,37–9,5% | ||
| NIOSH (limity narażenia zdrowia w USA): | |||
|
PEL (dopuszczalny)
|
TWA 1000 ppm (1800 mg/m 3 ) | ||
|
REL (zalecane)
|
TWA 1000 ppm (1800 mg/m 3 ) | ||
|
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
|
2100 ppm | ||
|
Powiązane alkany
|
|||
|
Związki pokrewne
|
|||
| Strona z danymi uzupełniającymi | |||
| Propan (strona z danymi) | |||
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane dotyczą materiałów w ich stanie normalnym (w temperaturze 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|||
Propan ( / ˈ p r oʊ p eɪ n / ) to trójwęglowy alkan o wzorze cząsteczkowym C 3 H 8 . Jest to gaz o standardowej temperaturze i ciśnieniu , ale ściśliwy do przenośnej cieczy. Jest produktem ubocznym przetwarzania gazu ziemnego i rafinacji ropy naftowej i jest powszechnie stosowany jako paliwo w zastosowaniach domowych i przemysłowych oraz w niskoemisyjnym transporcie publicznym. Odkryty w 1857 r. przez francuskiego chemika Marcellina Berthelota , stał się dostępny w handlu w USA w 1911 r. Propan należy do grupy skroplonych gazów ropopochodnych (gazów LPG). Pozostałe obejmują butan , propylen , butadien , butylen , izobutylen i ich mieszaniny. Propan ma niższą objętościową gęstość energii, ale wyższą grawimetryczną gęstość energii i spala się czyściej niż benzyna i węgiel.
Gaz propan stał się popularnym wyborem do grilli i pieców przenośnych, ponieważ jego niska temperatura wrzenia -42 ° C powoduje, że odparowuje w pojemnikach z cieczą pod ciśnieniem (2 fazy). Propan napędza autobusy , wózki widłowe , taksówki , silniki łodzi zaburtowych i maszyny do odnawiania lodu , a także jest wykorzystywany do ogrzewania i gotowania w pojazdach rekreacyjnych i kamperach .
Historia
Propan został odkryty przez francuskiego chemika Marcellina Berthelota w 1857 r. Edmund Ronalds odkrył, że rozpuszczony w lekkiej ropie naftowej w Pensylwanii w 1864 r . Walter O. Snelling z US Bureau of Mines podkreślił go jako lotny składnik benzyny w 1910 r., który był początek przemysłu propanu w Stanach Zjednoczonych. Lotność tych lżejszych węglowodorów spowodował, że zaczęto je nazywać „dzikimi” ze względu na wysokie ciśnienie pary nierafinowanej benzyny. 31 marca 1912 r. The New York Times doniósł o pracy Snellinga ze skroplonym gazem, stwierdzając, że „ stalowa butelka będzie zawierać wystarczającą ilość gazu , aby oświetlić zwykły dom przez trzy tygodnie”.
To właśnie w tym czasie Snelling we współpracy z Frankiem P. Petersonem, Chesterem Kerrem i Arthurem Kerrem opracował sposoby skroplenia gazów LP podczas rafinacji benzyny. Razem założyli firmę American Gasol Co., pierwszego komercyjnego sprzedawcę propanu. Snelling wyprodukował stosunkowo czysty propan do 1911 r., a 25 marca 1913 r. wydano patent nr 1 056 845 na jego metodę przetwarzania i produkcji gazów LP. Odrębną metodę wytwarzania gazu LP poprzez sprężanie opracował Frank Peterson i uzyskała patent 2 lipca 1912 roku.
W latach dwudziestych XX w. nastąpił wzrost produkcji gazu LPG, przy czym w pierwszym roku odnotowana produkcja w 1922 r. wyniosła 223 000 galonów amerykańskich (840 m 3 ). W 1927 r. roczna produkcja gazu LP na rynek osiągnęła 1 milion galonów amerykańskich (3800 m 3 ), a do 1935 r. roczna sprzedaż gazu LPG sięgnęła 56 milionów galonów amerykańskich (210 000 m 3 ). Do najważniejszych osiągnięć przemysłu w latach trzydziestych XX wieku należało wprowadzenie transportu cysternami kolejowymi, nawanianie gazu i budowa lokalnych rozlewni butelek. Rok 1945 był pierwszym rokiem, w którym roczna sprzedaż gazu LPG osiągnęła miliard galonów. Do 1947 r. 62% wszystkich domów w USA było wyposażonych w gaz ziemny lub propan do gotowania.
Chicago Transit Authority zamówiło 1000 autobusów napędzanych propanem , a do 1958 roku sprzedaż w USA osiągnęła 7 miliardów galonów amerykańskich (26 000 000 m 3 ) rocznie. W 2004 roku według doniesień był to rozwijający się przemysł o wartości od 8 do 10 miliardów dolarów, w którym rocznie zużywa się ponad 15 miliardów galonów amerykańskich (57 000 000 m 3 ) propanu
„ prop- ” występujący w „propanie” i nazwy innych związków o łańcuchach trójwęglowych wywodzi się od „ kwasu propionowego ”, którego nazwa pochodzi od greckich słów protos (co oznacza pierwszy) i pion (tłuszcz).
Podczas pandemii Covid-19 w Stanach Zjednoczonych zgłoszono niedobory propanu .
Źródła
Propan produkowany jest jako produkt uboczny dwóch innych procesów: przetwarzania gazu ziemnego i rafinacji ropy naftowej . Przeróbka gazu ziemnego polega na usunięciu butanu , propanu i dużych ilości etanu z gazu surowego, aby zapobiec kondensacji tych substancji lotnych w rurociągach gazu ziemnego. Ponadto rafinerie ropy naftowej wytwarzają pewną ilość propanu jako produktu ubocznego krakingu ropy naftowej na benzynę lub olej opałowy.
Dostaw propanu nie można łatwo dostosować do zwiększonego zapotrzebowania ze względu na charakter produktu ubocznego powstający podczas produkcji propanu. Około 90% propanu w USA jest produkowane w kraju. Stany Zjednoczone importują około 10% propanu zużywanego każdego roku, z czego około 70% pochodzi z Kanady rurociągami i koleją. Pozostałe 30% importowanego propanu dociera do Stanów Zjednoczonych z innych źródeł transportem oceanicznym.
Po oddzieleniu od ropy naftowej północnoamerykański propan jest magazynowany w ogromnych kawernach solnych . Przykładami są Fort Saskatchewan w Albercie ; Mont Belvieu, Teksas ; i Conway w Kansas . Te jaskinie solne mogą pomieścić 80 000 000 baryłek (13 000 000 m 3 ) propanu.
Właściwości i reakcje
Propan jest bezbarwnym i bezwonnym gazem. Merkaptan etylowy dodaje się ze względów bezpieczeństwa jako środek zapachowy i jest powszechnie nazywany zapachem „zgniłego jajka”. Pod normalnym ciśnieniem skrapla się poniżej temperatury wrzenia w temperaturze -42 ° C i zestala się poniżej temperatury topnienia w -187,7 ° C. Propan krystalizuje w grupie przestrzennej P2 1 /n. Niskie wypełnienie przestrzeni wynoszące 58,5% (w temperaturze 90 K) ze względu na złe właściwości cząsteczki w zakresie układania w stosy jest przyczyną szczególnie niskiej temperatury topnienia.
Propan ulega reakcjom spalania w podobny sposób jak inne alkany . W obecności nadmiaru tlenu propan spala się, tworząc wodę i dwutlenek węgla .
Spalanie propanu jest znacznie czystsze niż spalanie węgla lub benzyny bezołowiowej. Produkcja CO2 w przeliczeniu na BTU propanu jest prawie tak niska, jak w przypadku gazu ziemnego. Propan pali się bardziej niż domowy olej opałowy lub olej napędowy ze względu na bardzo wysoką zawartość wodoru. Obecność wiązań C – C oraz wiązań wielokrotnych propylenu i butylenu , podczas typowego spalania, oprócz dwutlenku węgla i pary wodnej, powodują powstawanie organicznych gazów spalinowych. Wiązania te powodują również spalanie propanu widocznym płomieniem.
Zawartość energii
Entalpia spalania propanu, przy którym wszystkie produkty powracają do stanu normalnego, na przykład gdy woda powraca do stanu ciekłego w temperaturze standardowej (znanej jako wyższa wartość opałowa ), wynosi (2219,2 ± 0,5) kJ/mol lub (50,33 ± 0,01 ) MJ/kg.
Entalpia spalania propanu, gdy produkty nie powracają do stanu normalnego, na przykład gdy gorące gazy, w tym para wodna, opuszczają komin (znana jako dolna wartość opałowa ) wynosi -2043,455 kJ/mol. Dolna wartość opałowa to ilość ciepła dostępna ze spalania substancji, podczas którego produkty spalania są odprowadzane do atmosfery; na przykład ciepło z kominka, gdy przewód kominowy jest otwarty.
Gęstość
Gęstość propanu w temperaturze 25°C (77°F) wynosi 1,808 kg/m3 , czyli około 1,5-krotności gęstości powietrza w tej samej temperaturze. Gęstość ciekłego propanu w temperaturze 25°C (77°F) wynosi 0,493 g/cm3 , co odpowiada 4,11 funtom na galon cieczy amerykańskiej lub 493 g/l. Propan rozszerza się o 1,5% na 10 °F. Zatem ciekły propan ma gęstość około 4,2 funta na galon (504 g / l) w temperaturze 60 ° F (15,6 ° C).
Ponieważ gęstość propanu zmienia się wraz z temperaturą, fakt ten należy brać pod uwagę za każdym razem, gdy zastosowanie wiąże się z operacjami związanymi z bezpieczeństwem lub transportem rozliczeniowym.
Etymologia
Propan (lub propan, jeśli jest koniugowany w języku francuskim) pochodzi od „bezbarwnego gazu występującego w ropie naftowej” 1866, z przyrostkiem chemicznym -ane + prop(kwas jonowy) (1850), od francuskiego propionique (1847), od greckiego pro „naprzód” (patrz pro-) + pion „tłuszcz” (patrz tłuszcz (przym.)), który został tak nazwany w związku z tym, że jest pierwszy w kolejności kwasów tłuszczowych.
Używa
Przenośne piece
Propan jest popularnym wyborem do grilli i pieców przenośnych, ponieważ niska temperatura wrzenia wynosząca -42 ° C (-44 ° F) powoduje, że odparowuje natychmiast po uwolnieniu z pojemnika pod ciśnieniem. Dlatego nie gaźnik ani inne urządzenie odparowujące; wystarczy prosta dysza dozująca.
Chłodziwo
Mieszanki czystego, suchego „izopropanu” (R-290a) (mieszaniny izobutanu/propanu) i izobutanu (R-600a) można stosować jako krążący czynnik chłodniczy w odpowiednio skonstruowanych chłodniach sprężarkowych. W porównaniu do fluorowęglowodorów propan ma znikomy potencjał niszczenia warstwy ozonowej i bardzo niski potencjał globalnego ocieplenia (ma wartość zaledwie 3,3 razy większą od GWP dwutlenku węgla) i może służyć jako funkcjonalny zamiennik R-12 , R-22 , R-134a i inny chlorofluorowęglowodór lub wodorofluorowęglowodór czynników chłodniczych w konwencjonalnych stacjonarnych układach chłodniczych i klimatyzacyjnych. Ponieważ jego wpływ na globalne ocieplenie jest znacznie mniejszy niż obecnie stosowanych czynników chłodniczych, propan został wybrany jako jeden z pięciu zastępczych czynników chłodniczych zatwierdzonych przez EPA w 2015 r. do stosowania w układach specjalnie zaprojektowanych pod kątem radzenia sobie z jego palnością.
Takie zastąpienie jest powszechnie zabronione lub odradzane w układach klimatyzacji pojazdów silnikowych ze względu na to, że stosowanie palnych węglowodorów w układach pierwotnie zaprojektowanych do przenoszenia niepalnego czynnika chłodniczego stwarza znaczne ryzyko pożaru lub eksplozji.
Sprzedawcy i zwolennicy węglowodorowych czynników chłodniczych sprzeciwiają się takim zakazom, argumentując, że takich incydentów było bardzo niewiele w porównaniu z liczbą układów klimatyzacji pojazdów wypełnionych węglowodorami.
Propan odgrywa również zasadniczą rolę w zapewnianiu chłodzenia poza siecią , jako źródło energii dla lodówek absorpcyjnych gazowych i jest powszechnie stosowany w pojazdach kempingowych i rekreacyjnych.
Paliwo domowe i przemysłowe
Ponieważ można go łatwo transportować, jest popularnym paliwem do ogrzewania domów i rezerwowego wytwarzania energii elektrycznej na obszarach słabo zaludnionych, które nie mają rurociągów gazu ziemnego.
Na obszarach wiejskich Ameryki Północnej, a także północnej Australii propan wykorzystuje się do ogrzewania obiektów hodowlanych, suszarni zbożowych i innych urządzeń wytwarzających ciepło. Używany do ogrzewania lub suszenia zboża , jest zwykle przechowywany w dużej, umieszczonej na stałe butli, która jest ponownie napełniana ciężarówką dostarczającą propan. Od 2014 r. 6,2 miliona amerykańskich gospodarstw domowych wykorzystuje propan jako główne paliwo do ogrzewania.
W Ameryce Północnej lokalne samochody dostawcze o średniej pojemności butli wynoszącej 3000 galonów amerykańskich (11 m 3 ) napełniają duże butle, które są na stałe zainstalowane na terenie posesji, lub inne ciężarówki serwisowe wymieniają puste butle z propanem na napełnione butle. Duże ciężarówki z ciągnikiem siodłowym o średniej pojemności cylindra wynoszącej 10 000 galonów amerykańskich (38 m 3 ) transportują propan z rurociągu lub rafinerii do lokalnego zakładu masowego. Cysterna bobtail nie jest cechą charakterystyczną rynku północnoamerykańskiego, chociaż gdzie indziej praktyka ta nie jest tak powszechna, a pojazdy te są ogólnie nazywane cysternami . W wielu krajach propan jest dostarczany do użytkowników końcowych za pośrednictwem małych lub średnich pojedynczych butli, natomiast puste butle są odbierane w celu ponownego napełnienia w centralnej lokalizacji.
Istnieją również ogólnodostępne systemy propanu z centralnym zbiornikiem zasilającym poszczególne domy.
Paliwo silnikowe
W USA ponad 190 000 pojazdów drogowych wykorzystuje propan, a ponad 450 000 wózków widłowych wykorzystuje go do zasilania. Jest trzecim najpopularniejszym paliwem samochodowym na świecie, po benzynie i oleju napędowym . W innych częściach świata propan stosowany w pojazdach nazywany jest autogazem. W 2007 roku na całym świecie około 13 milionów pojazdów korzysta z autogazu.
Zaletą propanu w samochodach jest jego stan ciekły pod umiarkowanym ciśnieniem. Pozwala to na szybki czas napełniania, przystępną konstrukcję butli z paliwem i przedziały cenowe, zwykle nieco ponad połowę niższe niż w przypadku benzyny. Tymczasem jest zauważalnie czystszy (zarówno w obsłudze, jak i podczas spalania), powoduje mniejsze zużycie silnika (na skutek nagaru) bez rozcieńczania oleju silnikowego (często wydłużając okresy między wymianami oleju), a do niedawna [ kiedy ? ] był stosunkowo tani w Ameryce Północnej. Liczba oktanowa propanu jest stosunkowo wysokie i wynosi 110. W Stanach Zjednoczonych infrastruktura tankowania propanu jest najbardziej rozwinięta ze wszystkich alternatywnych paliw samochodowych. Wiele przerobionych pojazdów jest wyposażonych w możliwość uzupełniania „butelek do grilla”. Pojazdy specjalnie zbudowane często znajdują się we flotach komercyjnych i mają prywatne stacje paliw. Kolejną oszczędnością dla operatorów pojazdów napędzanych propanem, szczególnie we flotach, jest to, że kradzież jest znacznie trudniejsza niż w przypadku benzyny lub oleju napędowego.
Propan jest również stosowany jako paliwo do małych silników , zwłaszcza tych używanych w pomieszczeniach zamkniętych lub na obszarach o niewystarczającej ilości świeżego powietrza i wentylacji, aby odprowadzać bardziej toksyczne spaliny z silnika zasilanego benzyną lub olejem napędowym. Niedawno [ kiedy? ] istniały produkty do pielęgnacji trawników, takie jak podkaszarki żyłkowe , kosiarki do trawy i dmuchawy do liści , przeznaczone do użytku na zewnątrz, ale zasilane propanem w celu zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza .
Wiele ciężkich pojazdów ciężarowych wykorzystuje jako doładowanie propan, który jest dodawany przez turbosprężarkę w celu zmieszania z kropelkami oleju napędowego. Bardzo wysoka zawartość wodoru w kropelkach propanu sprawia, że olej napędowy spala się cieplej, a tym samym pełniej. Zapewnia to większy moment obrotowy, większą moc i czystszy wydech dla ciężarówek. To normalne, że 7-litrowy silnik wysokoprężny średniej mocy do samochodów ciężarowych zwiększa zużycie paliwa o 20 do 33 procent, gdy używany jest układ doładowania propanem. Jest tańszy, bo propan jest znacznie tańszy od oleju napędowego. Im dłuższy dystans, jaki kierowca ciężarówki może pokonać na pełnym ładunku oleju napędowego i propanu, oznacza to, że może dotrzymać federalnych przepisów dotyczących godzin pracy przy dwóch przystankach na tankowanie mniej podczas podróży terenowej. Kierowcy ciężarówek, zawodnicy biorący udział w zawodach w ciągnięciu traktorów i rolnicy korzystają z systemu doładowania propanem od ponad czterdziestu lat [ kiedy? ] w Ameryce Północnej.
Wysyłka paliwa
Statki międzynarodowe mogą ponownie wykorzystywać propan ze statków oceanicznych przewożących skroplony gaz ropopochodny (LPG), ponieważ gdy słońce odparowuje propan podczas rejsu, statek międzynarodowy wychwytuje parujący propan i wprowadza go do układu wlotu powietrza silników wysokoprężnych statku . Zmniejsza to zużycie paliwa bunkrowego i zanieczyszczenia wytwarzane przez statki. Istnieje międzynarodowe porozumienie w sprawie stosowania propanu lub sprężonego gazu ziemnego (CNG) jako obowiązkowego dodatku do paliwa bunkrowego dla wszystkich statków pływających po oceanach, począwszy od 2020 r.
Propan jest zazwyczaj przechowywany i transportowany w stalowych butlach w postaci cieczy z przestrzenią parową nad cieczą. Prężność pary w cylindrze jest funkcją temperatury. Kiedy gazowy propan jest pobierany z dużą szybkością, utajone ciepło parowania wymagane do wytworzenia gazu spowoduje ochłodzenie butelki. (Dlatego woda często skrapla się na bokach butelki, a następnie zamarza). Ponieważ lekki, wysokooktanowy propan odparowuje przed cięższym, niskooktanowym propanem, [ wątpliwe ] właściwości zapłonu zmieniają się w miarę opróżniania cylindra. Z tych powodów ciecz jest często pobierana za pomocą rurki zanurzeniowej.
Inne zastosowania
- Propan jest głównym gazem palnym stosowanym w palnikach lutowniczych .
- Propan jest używany do spawania i cięcia tlenowego . Propan nie pali się tak gorąco jak acetylen w swoim wewnętrznym stożku, dlatego rzadko jest używany do spawania. Jednakże propan ma bardzo dużą liczbę BTU na stopę sześcienną w swoim zewnętrznym stożku, dlatego przy odpowiednim palniku (w stylu iniektora) może wykonać szybsze i czystsze cięcie niż acetylen i jest znacznie bardziej przydatny do ogrzewania i gięcia niż acetylen.
- Propan stosowany jest jako surowiec do produkcji podstawowych produktów petrochemicznych w procesie krakingu parowego .
- Propan jest podstawowym paliwem do balonów na ogrzane powietrze .
- Stosowany jest w produkcji półprzewodników do osadzania węglika krzemu .
- Propan jest powszechnie stosowany w parkach rozrywki i przy produkcji filmowej jako niedrogie, wysokoenergetyczne paliwo do eksplozji i innych efektów specjalnych.
- Jako paliwo stosuje się propan, którego działanie polega na rozprężaniu się gazu w celu wystrzelenia pocisku. Nie zapala gazu. Zastosowanie gazu skroplonego daje więcej strzałów na cylinder w porównaniu do gazu sprężonego.
- Propan jest również używany jako paliwo do gotowania.
- Propan jest stosowany jako propelent w wielu domowych aerozolach, w tym kremach do golenia i odświeżaczach powietrza.
- Propan jest obiecującym surowcem do produkcji propylenu. [ potrzebne źródło ]
- Skroplony propan stosowany jest do ekstrakcji tłuszczów zwierzęcych i olejów roślinnych.
Czystość
Północnoamerykański standardowy gatunek propanu do zastosowań motoryzacyjnych ma klasę HD-5 (Heavy Duty 5%). Klasa HD-5 zawiera maksymalnie 5 procent butanu, ale propan sprzedawany w Europie ma maksymalną dopuszczalną zawartość butanu wynoszącą 30 procent, co oznacza, że nie jest to to samo paliwo co HD-5. LPG stosowany jako paliwo samochodowe i gaz kuchenny w Azji i Australii ma również bardzo wysoką zawartość butanu.
Propylen (zwany także propenem) może być zanieczyszczeniem dostępnego w handlu propanu. Propan zawierający zbyt dużo propenu nie nadaje się do większości paliw samochodowych. HD-5 to specyfikacja ustalająca maksymalne stężenie propenu w propanie wynoszące 5%. Specyfikacje propanu i innych gazów LP określono w ASTM D-1835. Wszystkie paliwa propanowe zawierają środek zapachowy , prawie zawsze etanotiol , dzięki czemu w przypadku wycieku można łatwo wyczuć zapach gazu. Propan jako HD-5 był pierwotnie przeznaczony do stosowania jako paliwo do pojazdów. HD-5 jest obecnie używany we wszystkich zastosowaniach propanu.
Zazwyczaj w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie LPG to głównie propan (co najmniej 90%), reszta to głównie etan , propylen , butan i substancje zapachowe, w tym merkaptan etylu . Jest to norma HD-5 (maksymalna dopuszczalna zawartość propylenu i nie więcej niż 5% butanów i etanu) zdefiniowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów w normie 1835 dla silników spalinowych. Jednak nie wszystkie produkty oznaczone jako „LPG” są zgodne z tą normą. Na przykład w Meksyku gaz oznaczony jako „LPG” może składać się z 60% propanu i 40% butanu. „Dokładna proporcja tej kombinacji różni się w zależności od kraju, w zależności od cen międzynarodowych, dostępności komponentów, a zwłaszcza warunków klimatycznych, które faworyzują LPG o wyższej zawartości butanu w cieplejszych regionach i propanu w zimnych obszarach”.
Porównanie z gazem ziemnym
Propan kupowany i magazynowany jest w postaci płynnej – LPG. Można go łatwo przechowywać na stosunkowo małej przestrzeni.
Dla porównania, sprężony gaz ziemny (CNG) nie może zostać skroplony poprzez sprężanie w normalnych temperaturach, ponieważ są one znacznie wyższe od jego temperatury krytycznej . Jako gaz, do przechowywania użytecznych ilości wymagane jest bardzo wysokie ciśnienie. Stwarza to ryzyko, że w razie wypadku, podobnie jak w przypadku każdej butli ze sprężonym gazem (takiej jak butla z CO 2 butla wykorzystywana do koncesji na napoje gazowane) butla CNG może pęknąć z dużą siłą lub wyciekać na tyle szybko, że stanie się rakietą samobieżną. Dlatego magazynowanie CNG jest znacznie mniej efektywne niż propan ze względu na wymaganą dużą objętość butli. Alternatywnym sposobem przechowywania gazu ziemnego jest kriogeniczna w izolowanym pojemniku, czyli skroplony gaz ziemny (LNG). Ta forma magazynowania odbywa się pod niskim ciśnieniem i jest około 3,5 razy skuteczniejsza niż magazynowanie CNG.
W przeciwieństwie do propanu, w przypadku rozlania CNG odparuje i rozproszy się, ponieważ jest lżejszy od powietrza.
Propan jest znacznie częściej stosowany do napędzania pojazdów niż gaz ziemny, ponieważ ten sprzęt kosztuje mniej. Propan wymaga zaledwie 1220 kilopaskali (177 psi) ciśnienia, aby utrzymać płyn w temperaturze 37,8 ° C (100 ° F).
Zagrożenia
Propan jest prostym środkiem duszącym . W przeciwieństwie do gazu ziemnego jest on gęstszy od powietrza. Może gromadzić się w niskich pomieszczeniach i przy podłodze. Nadużywany jako środek wziewny może powodować niedotlenienie (brak tlenu), zapalenie płuc , niewydolność serca lub zatrzymanie akcji serca . Propan ma niską toksyczność , ponieważ nie jest łatwo wchłaniany i nie jest biologicznie aktywny . Propan i jego mieszaniny, zwykle przechowywane pod ciśnieniem w temperaturze pokojowej, gwałtownie odparowują pod ciśnieniem atmosferycznym i ostudzić znacznie poniżej punktu zamarzania wody. Zimny gaz, który ma biały kolor w wyniku kondensacji wilgoci z powietrza, może spowodować odmrożenia.
Propan jest gęstszy niż powietrze. W przypadku wystąpienia nieszczelności w układzie paliwowym propanem, odparowany gaz będzie miał tendencję do opadania do zamkniętego obszaru, stwarzając ryzyko eksplozji i pożaru. Typowym scenariuszem jest nieszczelna butla przechowywana w piwnicy; wyciek propanu spływa po podłodze do lampki kontrolnej pieca lub podgrzewacza wody, co powoduje eksplozję lub pożar. Ta właściwość sprawia, że propan ogólnie nie nadaje się jako paliwo do łodzi. w Gandawie w Wirginii Zachodniej w USA doszło do dokładnie zbadanej eksplozji oparów , w wyniku której zginęły cztery osoby i całkowicie zniszczyła sklep spożywczy Little General przy ul . Flat Top Road , powodując kilka obrażeń.
Innym zagrożeniem związanym z magazynowaniem i transportem propanu jest eksplozja BLEVE, czyli wybuchu rozprężającej się pary wrzącej cieczy . Eksplozja Kingmana dotyczyła cysterny kolejowej w Kingman w Arizonie w USA w 1973 r. podczas transportu propanu. W wyniku pożaru i kolejnych eksplozji zginęło dwanaście osób i liczne obrażenia.
Koszt detaliczny
Stany Zjednoczone
W październiku 2013 r. Koszt detaliczny propanu wynosił około 2,37 dolara za galon, czyli około 25,95 dolara za 1 milion BTU. Oznacza to, że napełnienie 500-litrowego zbiornika propanu, czyli tego, czego zwykle wymagają gospodarstwa domowe wykorzystujące propan jako główne źródło energii, kosztuje 948 dolarów (80% z 500 galonów lub 400 galonów), co stanowi wzrost o 7,5% w porównaniu z zimą 2012–2013 średnia cena w sezonie w USA. Jednakże koszt propanu za galon różni się znacznie w zależności od stanu: Agencja Informacji Energetycznej (EIA) podaje średnią cenę 2,995 dolara za galon na wschodnim wybrzeżu w październiku 2013 r., podczas gdy na Środkowym Zachodzie wartość ta wyniosła 1,860 dolara w tym samym okresie.
W grudniu 2015 r. Cena detaliczna propanu wynosiła około 1,97 dolara za galon. Oznacza to, że napełnienie 500-litrowego zbiornika propanu do 80% pojemności kosztuje 788 USD, co oznacza spadek o 16,9% lub 160 USD mniej w porównaniu z wyceną z listopada 2013 r. w tej sekcji. Podobne regionalne różnice w cenach występują w przypadku danych OOŚ z grudnia 2015 r. dla wschodniego wybrzeża na poziomie 2,67 dolara za galon i środkowego zachodu na poziomie 1,43 dolara za galon.
W sierpniu 2018 r. średni koszt detaliczny propanu w USA wynosił około 2,48 dolara za galon. Cena hurtowa propanu w USA zawsze spada latem, ponieważ większość domów nie potrzebuje go do ogrzewania. Cena hurtowa propanu latem 2018 r. wahała się od 86 do 96 centów za galon amerykański w przeliczeniu na ładunek ciężarówki lub wagonu kolejowego. Cena za ogrzewanie domu jest dokładnie dwukrotnie wyższa; przy cenie hurtowej 95 centów za galon cena z dostawą do domu wynosiła 1,90 dolara za galon, jeśli jednorazowo zamówiono 500 galonów. Ceny na środkowym zachodzie są zawsze tańsze niż w Kalifornii. Ceny z dostawą do domu zawsze idą w górę pod koniec sierpnia lub w pierwszych dniach września, kiedy ludzie zaczynają zamawiać tanki do domu.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Kanadyjskie Stowarzyszenie Propanu
- Kaoru Fujimoto; Hiroshi Kaneko; Qianwen Zhang; Qingjie Ge; Xiaohong Li (2007). „Bezpośrednia synteza propanu/butanu z gazu syntezowego” . W Noronha, FB; Schmal, M.; Sousa-Aguiar, EF (red.). Konwersja Gazu Ziemnego VIII, Materiały z VIII Sympozjum Konwersja Gazu Ziemnego . Studia z zakresu nauk o powierzchni i katalizy. Tom. 167. Elsevier. s. 349–354. doi : 10.1016/S0167-2991(07)80156-X . ISBN 9780444530783 . ( gaz syntezowy )
- Międzynarodowa Karta Bezpieczeństwa Chemicznego 0319
- Krajowe Stowarzyszenie Gazu Propanowego (USA)
- Kieszonkowy przewodnik NIOSH po zagrożeniach chemicznych
- Rada ds. Edukacji i Badań nad Propanem (USA)
- właściwości propanu. Opisowy podział właściwości propanu
- UKLPG: propan i butan w Wielkiej Brytanii
- Administracja Informacji o Energii Stanów Zjednoczonych
- Światowe Stowarzyszenie Gazu LPG (WLPGA)
| Typy |
|
 |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Infrastruktura | ||||||||||
| Używa | ||||||||||
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|