Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Пропан

Пропан



Пропан (лат. propanum), C3H8 — органическое вещество класса алканов. Содержится в природном газе, образуется при крекинге нефтепродуктов, при разделении попутного нефтяного газа, «жирного»[уточнить] природного газа как побочная продукция при различных химических реакциях. Чистый пропан не имеет запаха, однако в технический газ могут добавляться компоненты, обладающие сигнальным запахом. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (отравление, рвота, возможен летальный исход).

Физические свойства

Бесцветный газ без запаха. Очень мало растворим в воде. Точка кипения −42,1 °C. Точка замерзания −188 °C. Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров от 1,7 до 10,9 %. Критическая температура пропана Tкр = 370 К, критическое давление Pкр = 4,27 МПа, критический удельный объём Vкр = 0,00444 м3/кг Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 т/м3. Газ легко сжижается при повышении давления.

Плотности жидкой и паровой фаз пропана существенно зависят от температуры.

  • Плотность газовой фазы при нормальных условиях = 2,019 кг/м3.
  • Плотность газовой фазы при температуре 15°С = 1,900 кг/м3.
  • Плотность жидкой фазы при температуре 0°С = 529,7 кг/м3.
  • Плотность жидкой фазы при температуре 15 °С = 508,6 кг/м3.
  • Удельная теплота сгорания = 48 МДж/кг.

Химические свойства

Аналогичны свойствам других представителей ряда алканов (дегидрирование, хлорирование и т. д.)

  • Окисление
C 3 H 8 + 5 O 2 = 3 C O 2 + 4 H 2 O {displaystyle mathrm {C_{3}H_{8}+5O_{2}=3CO_{2}+4H_{2}O} }
  • Галогенирование
    • Хлорирование.

При термическом хлорировании пропана массовый выход 1-хлорпропан составляет — 75 %, 2-хлорпропан — 25 %

2 C H 3 − C H 2 − C H 3 + 2 C l 2 → 450 C C H 3 − C H C l − C H 3 + C H 3 − C H 2 − C H 2 C l + 2 H C l {displaystyle mathrm {2CH_{3}-CH_{2}-CH_{3}+2Cl_{2}{xrightarrow {450C}}CH_{3}-CHCl-CH_{3}+CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}Cl+2HCl} }

При фотохимическом хлорировании пропана массовый выход 1-хлорпропан составляет 43 %, 2-хлорпропан 57 %

2 C H 3 − C H 2 − C H 3 + 2 C l 2 → h v C H 3 − C H C l − C H 3 + C H 3 − C H 2 − C H 2 C l + 2 H C l {displaystyle mathrm {2CH_{3}-CH_{2}-CH_{3}+2Cl_{2}{xrightarrow {hv}}CH_{3}-CHCl-CH_{3}+CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}Cl+2HCl} }
    • Бромирование протекает медленнее, чем хлорирование, а значит селективно, то есть с образованием преимущественно одного продукта. Так, при фотохимическом бромировании пропана образуется преимущественно 2-бромпропан (92 %)
2 C H 3 − C H 2 − C H 3 + 2 B r 2 → h v C H 3 − C H B r − C H 3 + C H 3 − C H 2 − C H 2 B r + 2 H B r {displaystyle mathrm {2CH_{3}-CH_{2}-CH_{3}+2Br_{2}{xrightarrow {hv}}CH_{3}-CHBr-CH_{3}+CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}Br+2HBr} }

Применение

Топливо

Несмотря на более высокую цену, пропан во многом удобнее природного газа (метана), так как в отличие от метана сжижается при комнатной температуре и сравнительно невысоком давлении (8-12 атм), а метан при комнатной температуре не сжижается, и его приходится хранить сжатым под высоким давлением (200—250 атм), либо транспортировать в жидком виде при криогенных температурах. Поэтому баллоны для пропана значительно легче и дешевле метановых, и содержат гораздо больше газа (например, 50-литровый метановый баллон весит 55 кг и вмещает 9 кг газа, а пропановый такого же объема весит 19 кг и вмещает 22 кг газа, кроме того, баллон для метана в 3—4 раза дороже. Композитные баллоны в 2—3 раза легче, но еще в несколько раз дороже). Это делает пропан гораздо более удобным для хранения и транспортировки, поэтому пропан (или его смесь с бутаном) широко применяется для подключения переносного газового оборудования (переносные газовые плитки, газовые горелки для кровельных работ и т. д.), в качестве автомобильного топлива, а также для газификации небольших отдаленных населенных пунктов или отдельных зданий, для которых строительство газопровода природного газа экономически нецелесообразно.

Пропан товарный — жидкость, содержащая не менее 93 % пропана или пропилена, упругость паров которой при 45 °С не превышает 1,6 МПа. Содержание бутанов-бутилен допускается до 3 %, этана-этилена (до 4 %) ограничивается максимальным давлением паров. Коррозионная активность, содержание серы, влаги и плотность товарного пропана регламентируются техническими условиями на его доставку. Если пропан используется в качестве моторного топлива, то ограничивается допустимое содержание пропилена. Жидкостный остаток при −20 °С ограничивается 2 %, содержание сероводорода — 50 мг/м3 газа.

Пропан-бутановая смесь товарная — жидкость, содержащая этан-этилена до 4 %, пентана до 3 %, сероводорода до 50 мг м3 газа. Упругость паров при 45 °С не должна превышать упругость паров пропана (см. Пропан товарный). Температура испарения (объемная доля 95 %) должна быть равной температуре испарения бутана. Состав смеси (сжиженного газа), которая используется в качестве топлива для коммунально-бытового потребления, ограничивается упругостью пара 1,6 МПа при температуре 45 °С. При этом обеспечивается достаточная летучестью газового топлива.

Пропан применяется:

  • При выполнении газопламенных работ на заводах и предприятиях:
    • в заготовительном производстве;
    • для резки металлолома;
    • для сварки неответственных металлоконструкций.
  • При кровельных работах.
  • При дорожных работах для разогрева битума и асфальта.
  • В качестве топлива для переносных электрогенераторов.
  • Для обогрева производственных помещений в строительстве.
  • Для обогрева производственных помещений (на фермах, птицефабриках, в теплицах).
  • Для газовых плит, водогрейных колонок в пищевой промышленности.
  • В быту
    • при приготовлении пищи в домашних и походных условиях;
    • для подогрева воды;
    • для сезонного обогрева отдалённых помещений — частных домов, отелей, ферм;
    • для сварки труб, теплиц, гаражей и других хозяйственных конструкций с использованием газосварочных постов.
  • В последнее время широко используется в качестве автомобильного топлива, так как дешевле бензина.

Хранится и перевозится в металлических баллонах ярко-красного цвета и полимерно-композитных баллонах (не путать с коричневыми баллонами для гелия)

Химия и пищевая промышленность

В химической промышленности используется для получения пропилена, сырья для производства полипропилена.

Является исходным сырьём для производства растворителей.

Используется как пропеллент.

В пищевой промышленности пропан зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944.

Хладагент

Смесь из осушенного чистого пропана (R-290a (коммерческое обозначение для описания изобутаново-пропановых смесей)) с изобутаном (R-600a) не разрушает озоновый слой и обладает низким коэффициентом парникового потенциала (GWP). Смесь подходит для функционального замещения устаревших хладагентов (R-12, R-22) в традиционных стационарных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха (с обязательной сменой типа компрессорного масла).


Добавлено Admin 5-03-2023, 04:00 Просмотров: 0
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent