butan normal. De ce se amestecă propan și butan - proprietăți ale gazelor de hidrocarburi lichefiate

Proprietăți fizice

Ethan la n. y.- gaz incolor, inodor. Masa molara - 30,07. Punct de topire -182,81 °C, punctul de fierbere -88,63 °C. . Densitatea ρ gaz. \u003d 0,001342 g / cm³ sau 1,342 kg / m³ (n.a.), ρ fl. \u003d 0,561 g / cm³ (T \u003d -100 ° C). Constanta de disociere 42 (în apă, conform) [ sursă?] . Presiunea vaporilor la 0 ° C - 2,379 MPa.

Proprietăți chimice

Formula chimică C2H6 (CH3CH3 raţional). Cele mai caracteristice reacții sunt substituirea hidrogenului cu halogeni, care se desfășoară după mecanismul radicalilor liberi. Dehidrogenarea termică a etanului la 550-650 °C duce la cetenă, la temperaturi peste 800 °C - la catacetilenă (se formează și benzoliza). Clorarea directă la 300-450 ° C - la clorură de etil, nitrarea în fază gazoasă dă un amestec (3: 1) de nitroetan-nitrometan.

Chitanță

În industrie

În industrie, se obține din petrol și gaze naturale, unde este de până la 10% în volum. În Rusia, conținutul de etan în gazele petroliere este foarte scăzut. În SUA și Canada (unde conținutul său în petrol și gaze naturale este mare) servește drept materie primă principală pentru producția de etenă.

In vitro

Obținut din iodmetan prin reacția Wurtz, din acetat de sodiu prin electroliză prin reacția Kolbe, prin topirea propionat de sodiu cu alcalii, din bromură de etil prin reacția Grignard, prin hidrogenarea etenei (peste Pd) sau acetilenei (în prezența nichelului Raney).

Aplicație

Principala utilizare a etanului în industrie este producția de etilenă.

Butan(C4H10) - compus organic clasă alcani. În chimie, numele este folosit în principal pentru a se referi la n-butan. Același nume are un amestec de n-butan și a acestuia izomer izobutan CH(CH3)3. Numele provine de la rădăcina „dar-” (nume englezesc acid butiric - acid butiric) și sufixul „-an” (aparținând alcanilor). În concentrații mari, este otrăvitor; inhalarea de butan provoacă disfuncția aparatului pulmonar-respirator. Cuprins în gaz natural, se formează când cracare produse petroliere, la separarea asociatului gaz petrolier, "gras" gaz natural. Ca reprezentant al gazelor de hidrocarburi, este inflamabil și exploziv, are toxicitate scăzută, are un miros caracteristic specific și are proprietăți narcotice. În funcție de gradul de impact asupra corpului, gazul aparține substanțelor din clasa a 4-a de pericol (periculoase scăzute) conform GOST 12.1.007-76. Efect nociv asupra sistem nervos .

izomerie

Bhutan are două izomer:

Proprietăți fizice

Butanul este un gaz combustibil incolor, cu un miros specific, ușor de lichefiat (sub 0 °C și presiune normală sau la presiune ridicată și temperatură obișnuită - un lichid volatil). Punct de îngheț -138°C (la presiune normală). Solubilitateîn apă - 6,1 mg în 100 ml apă (pentru n-butan, la 20 ° C, se dizolvă mult mai bine în solvenți organici ). Se poate forma azeotrop se amestecă cu apă la o temperatură de aproximativ 100 °C și o presiune de 10 atm.

Găsirea și primirea

Conținut în condens de gaz și gaz petrolier (până la 12%). Este un produs catalitic și hidrocatalitic cracare fracții petroliere. În laborator se poate obține de la reacții wurtz.

2C2H5Br + 2Na → CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaBr

Desulfurarea (demercaptanizarea) fracției de butan

Fracția de butan pur și simplu trebuie purificată din compușii sulfului, care sunt reprezentați în principal de metil și etil mercaptani. Metoda de curățare a fracției butan de mercaptani constă în extracția alcalină a mercaptanilor din fracția de hidrocarbură și regenerarea ulterioară a alcalinei în prezența catalizatorilor omogene sau eterogene cu oxigen atmosferic cu eliberare de ulei disulfurat.

Aplicații și reacții

Cu clorurarea cu radicali liberi, formează un amestec de 1-cloro- și 2-clorobetan. Raportul lor este bine explicat prin diferența de forță Legături S-Hîn poziţiile 1 şi 2 (425 şi 411 kJ/mol). Arderea completă în forme de aer dioxid de carbon si apa. Butanul este utilizat în combinație cu propanîn brichete, în butelii de gaz în stare lichefiată, unde are miros, deoarece conține adaos special odorante. În acest caz, se folosesc amestecuri de „iarnă” și „vară” cu diferite compoziții. Puterea calorică a 1 kg este de 45,7 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

În absența oxigenului, se formează funingine sau monoxid de carbon sau ambele împreună.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O

2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

firmă dupont a dezvoltat o metodă de obţinere anhidridă maleică din n-butan în timpul oxidării catalitice.

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-Butan - materie primă pentru producție butenă, 1,3-butadienă, o componentă a benzinelor cu octan ridicat. Butanul de înaltă puritate și în special izobutanul poate fi folosit ca agent frigorific în aplicații de refrigerare. Performanța unor astfel de sisteme este puțin mai mică decât a celor cu freon. Butanul este sigur pentru mediu inconjurator, spre deosebire de agenții frigorifici freon.

ÎN Industria alimentară butanul este înregistrat ca aditiv alimentar E943ași izobutan - E943b, Cum propulsor, de exemplu, în deodorante.

Etilenă(De IUPAC: etena) - organic component chimic, descris prin formula C2H4. Este cel mai simplu alchenă (olefină). Etilena practic nu se găsește în natură. Este un gaz inflamabil incolor, cu miros ușor. Parțial solubil în apă (25,6 ml în 100 ml apă la 0°C), etanol (359 ml în aceleași condiții). Se dizolvă bine în dietil eter și hidrocarburi. Conține o dublă legătură și, prin urmare, este clasificat ca nesaturat sau nesaturat hidrocarburi. Joacă un rol extrem de important în industrie și este, de asemenea fitohormon. Etilena este cel mai produs compus organic din lume ; producția mondială totală de etilenă în 2008 s-a ridicat la 113 milioane de tone și continuă să crească cu 2-3% pe an .

Aplicație

Etilena este produsul principal sinteza organica de bazași este utilizat pentru a obține următorii compuși (enumerate în ordine alfabetică):

Acetat de vinil;

Dicloroetan / clorură de vinil(locul 3, 12% din volumul total);

Oxid de etilenă(locul 2, 14-15% din volumul total);

Polietilenă(locul 1, până la 60% din volumul total);

Stiren;

Acid acetic;

Etilbenzen;

etilen glicol;

Etanol.

Etilena amestecată cu oxigen a fost folosită în medicină pentru anestezie până la mijlocul anilor 1980 în URSS și Orientul Mijlociu. Etilena este fitohormon aproape toate plantele , printre alții responsabil pentru căderea acelor în conifere.

Proprietăți chimice de bază

Etilena - chimic substanta activa. Întrucât între atomii de carbon din moleculă există o legătură dublă, unul dintre ei, mai puțin puternic, se rupe ușor, iar la locul ruperii legăturii moleculele sunt unite, oxidate și polimerizate.

halogenare:

CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → CH 2 Cl-CH 2 Cl

Are loc decolorarea apei cu brom. Aceasta este o reacție calitativă la compușii nesaturați.

Hidrogenare:

CH 2 \u003d CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (sub acțiunea Ni)

Hidrohalogenare:

CH 2 \u003d CH 2 + HBr → CH 3 - CH 2 Br

hidratare:

CH 2 \u003d CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (sub acțiunea unui catalizator)

Această reacție a fost descoperită de A.M. Butlerov și este folosit pentru producția industrială de alcool etilic.

Oxidare:

Etilena se oxidează ușor. Dacă etilena este trecută printr-o soluție de permanganat de potasiu, aceasta va deveni incoloră. Această reacție este utilizată pentru a face distincția între compușii saturați și nesaturați.

Oxidul de etilena este o substanta fragila, puntea de oxigen se rupe si apa se uneste, rezultand formarea de etilen glicol:

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

Polimerizare:

nCH 2 \u003d CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

Izopren CH 2 \u003d C (CH 3) -CH \u003d CH 2, 2-metilbutadien-1,3 - hidrocarbură nesaturată seria diene (C n H 2n−2 ) . ÎN conditii normale lichid incolor. El este monomer Pentru cauciuc naturalși o unitate structurală pentru multe molecule ale altor compuși naturali - izoprenoide, sau terpenoide. . Solubil în alcool. Izoprenul se polimerizează pentru a da izopren cauciucuri. Reacţionează şi izoprenul polimerizare cu conexiuni de vinil.

Găsirea și primirea

Cauciucul natural este un polimer de izopren - cel mai frecvent cis-1,4-poliizopren cu o greutate moleculară de 100.000 până la 1.000.000. Conține câteva procente din alte materiale sub formă de impurități, cum ar fi veverite, acid gras, rășină și substante anorganice. Unele surse de cauciuc natural sunt numite gutapercași constă din trans-1,4-poliizopren, structural izomer, care are proprietăți similare, dar nu identice. Izoprenul este produs și eliberat în atmosferă de multe tipuri de copaci (cel principal este stejar) Producția anuală de izopren de către vegetație este de aproximativ 600 de milioane de tone, din care jumătate este produsă de copaci tropicali cu frunze late, restul este produs de arbuști. După expunerea la atmosferă, izoprenul este transformat de radicali liberi (cum ar fi radicalul hidroxil (OH)) și, într-o măsură mai mică, de ozon. V diverse substanțe, ca aldehide, hidroxiperoxizi, nitrați organici și epoxici, care se amestecă cu picăturile de apă pentru a forma aerosoli sau ceață. Copacii folosesc acest mecanism nu numai pentru a evita supraîncălzirea frunzelor de către soare, ci și pentru a proteja împotriva radicalilor liberi, în special ozon. Izoprenul a fost obținut mai întâi prin tratarea termică a cauciucului natural. Cel mai disponibil comercial ca produs termic cracare nafta sau uleiuri, precum și un produs secundar în producție etilenă. Se produc aproximativ 20.000 de tone pe an. Aproximativ 95% din producția de izopren este folosită pentru a produce cis-1,4-poliizopren, o versiune sintetică a cauciucului natural.

Butadienă-1,3(divinil) CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 - nesaturat hidrocarbură, cel mai simplu reprezentant hidrocarburi diene.

Proprietăți fizice

Butadienă - incoloră gaz cu un miros caracteristic temperatura de fierbere-4,5°C temperatură de topire-108,9°C, punct de aprindere-40°C concentrația maximă admisăîn aer (MAC) 0,1 g/m³, densitate 0,650 g/cm³ la -6 °C.

Ne vom dizolva usor in apa, ne vom dizolva bine in alcool, kerosen cu aer in cantitate de 1,6-10,8%.

Proprietăți chimice

Butadiena tinde să polimerizare, ușor de oxidat aer cu educația peroxid compuși care accelerează polimerizarea.

Chitanță

Butadiena se obține prin reacție Lebedev transmitere Alcool etilic prin catalizator:

2CH 3 CH 2 OH → C 4 H 6 + 2H 2 O + H 2

Sau dehidrogenarea normală butilenă:

CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 → CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + H 2

Aplicație

Polimerizarea butadienei produce o substanță sintetică cauciuc. Copolimerizare cu acrilonitrilȘi stiren a primi Plastic ABS.

Benzen (C 6 H 6 , Ph H) - compus chimic organic, incolor lichid cu o dulceață plăcută miros. Protozoare hidrocarbură aromatică. Benzenul face parte din benzină, utilizat pe scară largă în industrie, este materia primă pentru producție medicamente, variat materiale plastice, sintetic cauciuc, coloranți. Deși benzenul face parte din petrol nerafinat, la scară industrială, este sintetizat din celelalte componente ale sale. toxic, cancerigen.

Proprietăți fizice

Lichid incolor cu un miros înțepător deosebit. Punct de topire = 5,5 °C, Punct de fierbere = 80,1 °C, Densitate = 0,879 g/cm³, Masă molară = 78,11 g/mol. Ca toate hidrocarburile, benzenul arde și formează multă funingine. Formează amestecuri explozive cu aerul, se amestecă bine cu eteri, benzinăși alți solvenți organici, cu apa formează un amestec azeotrop cu un punct de fierbere de 69,25 ° C (91% benzen). Solubilitate în apă 1,79 g/l (la 25 °C).

Proprietăți chimice

Reacțiile de substituție sunt caracteristice benzenului - benzenul reacționează cu alchene, clor alcani, halogeni, azoticȘi acid sulfuric. Reacțiile de scindare a inelului benzen au loc în condiții dure (temperatură, presiune).

Interacțiunea cu clorul în prezența unui catalizator:

C 6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → C 6 H 5 Cl + HCl formează clorobenzen

Catalizatorii promovează crearea unei specii electrofile active prin polarizare între atomii de halogen.

Cl-Cl + FeCl 3 → Cl ઠ - ઠ +

C 6 H 6 + Cl ઠ - -Cl ઠ + + FeCl 3 → [C 6 H 5 Cl + FeCl 4] → C 6 H 5 Cl + FeCl 3 + HCl

În absența unui catalizator, atunci când este încălzit sau iluminat, are loc o reacție de substituție radicală.

C 6 H 6 + 3Cl 2 - (iluminare) → C 6 H 6 Cl 6 se formează un amestec de izomeri hexaclorciclohexan video

Interacțiune cu bromul (pur):

Interacțiunea cu derivații de halogen ai alcanilor ( Reacția Friedel-Crafts):

C 6 H 6 + C 2 H 5 Cl -(AlCl 3) → C 6 H 5 C 2 H 5 + HCI se formează etilbenzen

C 6 H 6 + HNO 3 -(H 2 SO 4 ) → C 6 H 5 NO 2 + H 2 O

Structura

Benzenul este clasificat ca nesaturat hidrocarburi(seria omoloagă C n H 2n-6), dar spre deosebire de hidrocarburile din serie etilenă C 2 H 4 prezintă proprietăți inerente hidrocarburilor nesaturate (sunt caracterizate prin reacții de adiție) numai în condiții dure, dar benzenul este mai predispus la reacții de substituție. Acest „comportament” al benzenului se explică prin structura sa specială: locația tuturor legăturilor și moleculelor pe același plan și prezența unui nor de electroni 6π conjugați în structură. Ideea modernă a naturii electronice a legăturilor din benzen se bazează pe ipoteză Linus Pauling, care a propus să descrie molecula de benzen ca un hexagon cu un cerc înscris, subliniind astfel absența unor legături duble fixe și prezența unui singur nor de electroni care acoperă toți cei șase atomi de carbon ai ciclului.

Productie

Până în prezent, există trei metode fundamental diferite pentru producerea benzenului.

Cocsificabil cărbune. Acest proces a fost primul din punct de vedere istoric și a servit drept sursă principală de benzen până în al Doilea Război Mondial. În prezent, proporția de benzen obținută prin această metodă este mai mică de 1%. Trebuie adăugat că benzenul obținut din gudronul de cărbune conține o cantitate semnificativă de tiofen, ceea ce face ca acest benzen să fie o materie primă inadecvată pentru o serie de procese tehnologice.

reformare catalitică fracțiuni de benzină (aromatizante) ale uleiului. Acest proces este principala sursă de benzen în SUA. ÎN Europa de Vest, Rusia și Japonia primesc în acest fel 40-60% din cantitatea totală de substanță. În acest proces, pe lângă benzen, toluenȘi xilenele. Datorită faptului că toluenul este produs în cantități care depășesc cererea pentru acesta, acesta este, de asemenea, procesat parțial în:

benzen - prin metoda de hidrodealchilare;

un amestec de benzen și xilen - prin disproporționare;

Piroliza benzină și fracții mai grele de petrol. Până la 50% din benzen este produs prin această metodă. Împreună cu benzenul se formează toluenul și xilenii. În unele cazuri, această întreagă fracțiune este trimisă în stadiul de dezalchilare, unde atât toluenul, cât și xilenii sunt transformați în benzen.

Aplicație

Benzenul este una dintre cele mai importante zece substanțe din industria chimică. [ sursa nespecificata 232 zile ] Majoritatea benzenului rezultat este folosit pentru sinteza altor produse:

• aproximativ 50% din benzen este transformat în etilbenzen (alchilare benzen etilenă);

  aproximativ 25% din benzen este transformat în cumene (alchilare benzen propilenă);

  aproximativ 10-15% benzen hidrogenat V ciclohexan;

  aproximativ 10% din benzen este folosit pentru producție nitrobenzen;

  2-3% benzen este transformat în alchilbenzeni liniari;

  pentru sinteza se foloseste aproximativ 1% benzen clorobenzen.

În cantități mult mai mici, benzenul este utilizat pentru sinteza altor compuși. Ocazional și în cazuri extreme, datorită toxicității sale mari, benzenul este utilizat ca a solvent. În plus, benzenul este benzină. Datorită toxicității sale ridicate, conținutul său este limitat de noi standarde la introducerea de până la 1%.

Toluen(din Spaniolă Tolu, balsam de tolu) - metilbenzenul, un lichid incolor cu miros caracteristic, aparține arenelor.

Toluenul a fost obținut pentru prima dată de P. Peltier în 1835 în timpul distilării rășinii de pin. În 1838, a fost izolat de A. Deville dintr-un balsam adus din orașul Tolú din Columbia, după care și-a primit numele.

caracteristici generale

Lichid volatil mobil incolor, cu miros înțepător, prezintă un efect narcotic slab. Miscibil într-o măsură nelimitată cu hidrocarburi, multe alcooliȘi eteri, nemiscibil cu apa. Indicele de refracție lumina 1,4969 la 20 °C. Combustibil, arde cu o flacără fumurie.

Proprietăți chimice

Toluenul se caracterizează prin reacții de substituție electrofilă în ciclul aromatic și substituție în gruparea metil printr-un mecanism radical.

Substituție electrofilă in inelul aromatic merge predominant in pozitiile orto si para fata de gruparea metil.

Pe lângă reacțiile de substituție, toluenul intră în reacții de adiție (hidrogenare), ozonoliză. Unii agenți de oxidare (o soluție alcalină de permanganat de potasiu, acid azotic diluat) oxidează gruparea metil la o grupare carboxil. Temperatura de autoaprindere 535 °C. Limita de concentrație a propagării flăcării, %vol. Limita de temperatură de propagare a flăcării, °C. Punct de aprindere 4 °C.

Interacțiunea cu permanganatul de potasiu într-un mediu acid:

5С 6 H 5 СH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5С 6 H 5 COOH + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 14H 2 O formarea acidului benzoic

Recepție și curățare

Produs catalitic reformare benzină fracțiunile ulei. Se izolează prin extracție selectivă și ulterior rectificare.Randamente bune se obtin si cu dehidrogenarea catalitica heptan prin metilciclohexan. Purifică toluenul în același mod. benzen, numai dacă este aplicat concentrat acid sulfuric nu trebuie să uităm că toluenul sulfonat mai ușor decât benzenul, ceea ce înseamnă că este necesar să se mențină o temperatură mai scăzută amestec de reacție(mai puțin de 30 °C). Toluenul formează, de asemenea, un amestec azeotrop cu apa. .

Toluenul poate fi obținut din benzen Reacții Friedel-Crafts:

Aplicație

Materii prime pentru productie benzen, acid benzoic, nitrotolueni(inclusiv trinitrotoluen), toluen diizocianati(prin dinitrotoluen și toluen diamină) clorură de benziiși alte substanțe organice.

Este solvent pentru multi polimeri, este o componentă a diverșilor solvenți comerciali pentru lacuriȘi culorile. Incluși în solvenți: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Folosit ca solvent în sinteza chimică.

Naftalină- C10H8 solid substanță cristalină cu caracteristică miros. Nu se dizolvă în apă, dar este bun - în benzen, difuzat, alcool, cloroform.

Proprietăți chimice

Naftalina de proprietăți chimice similar cu benzen: usor nitrat, sulfonat, interactioneaza cu halogeni. Diferă de benzen prin faptul că reacționează și mai ușor.

Proprietăți fizice

Densitate 1,14 g/cm³, punct de topire 80,26 °C, punct de fierbere 218 °C, solubilitate în apă aproximativ 30 mg/l, punct de aprindere 79 - 87 °C, punct de autoaprindere 525 °C, masă molară 128,17052 g/mol.

Chitanță

Ia naftalina de la gudron de cărbune. De asemenea, naftalina poate fi izolată din gudronul greu de piroliză (ulei de stingere), care este utilizat în procesul de piroliză în plantele de etilenă.

Termitele produc și naftalină. Coptotermes formosanus pentru a-și proteja cuiburile de furnici, ciuperci și nematode .

Aplicație

Materia prima importanta a industriei chimice: folosita pentru sinteza anhidridă ftalică, tetralină, decalina, diverși derivați ai naftalinei.

Derivații naftalinei sunt utilizați pentru a obține coloranțiȘi explozivi, V medicament, Cum insecticid.

Gaz petrolier lichefiat (GPL)- este vorba de hidrocarburi sau amestecurile acestora, care la presiunea normala si temperatura mediului ambiant sunt in stare gazoasa, dar cu o crestere a presiunii cu o cantitate relativ mica, fara a modifica temperatura, trec in stare lichida.

Gaze lichefiate sunt obținute din gazele petroliere asociate, precum și din câmpurile de condensat de gaze. La fabricile de procesare se extrage din ele etan, propan, dar și benzină naturală. Propanul și butanul sunt de cea mai mare valoare pentru industria furnizării de gaze. Principalul lor avantaj este că pot fi depozitate și transportate cu ușurință ca lichid și folosite ca gaz. Cu alte cuvinte, avantajele fazei lichide sunt folosite pentru transportul și depozitarea gazelor lichefiate, iar faza gazoasă este folosită pentru ardere.

Gazul de hidrocarburi lichefiate a fost utilizat pe scară largă în multe țări ale lumii, inclusiv în Rusia, pentru nevoile industriei, sectorului locativ și comunal, industria petrochimică și, de asemenea, ca combustibil pentru automobile.

O moleculă de propan este formată din trei atomi de carbon și opt atomi de hidrogen.

propan

Pentru sistemele de alimentare cu gaz operate în Rusia, cel mai potrivit este cel tehnic propan(C 3 H 8), deoarece are o presiune mare de vapori până la minus 35°C (punctul de fierbere al propanului la presiunea atmosferică este minus 42,1°C). Chiar si cu temperaturi scăzute dintr-o butelie sau rezervor de gaz umplut cu propan, este ușor să luați cantitatea potrivită de faza de vapori în condiții naturale de evaporare. Acest lucru face posibilă instalarea buteliilor GPL în aer liber iarna și extragerea fazei de vapori la temperaturi scăzute.

Butan

Când o moleculă de butan este arsă, patru atomi de carbon și zece atomi de hidrogen intră în reacție, ceea ce explică puterea sa calorică mai mare în comparație cu propanul.

Butan(C 4 H 10) - gaz mai ieftin, dar diferă de propan la presiunea de vapori scăzută, prin urmare este utilizat numai la temperaturi pozitive. Punctul de fierbere al butanului la presiunea atmosferică este minus 0,5°C.

Temperatura gazului din rezervoarele sistemului autonom de alimentare cu gaz trebuie să fie pozitivă, altfel evaporarea componentei butan a GPL va fi imposibilă. Pentru a asigura temperaturi ale gazului peste 0°C, se folosește căldură geotermală: un rezervor de gaz pentru o casă privată este instalat în subteran.

Un amestec de propan și butan

În sectorul casnic se folosește un amestec de propan și butan tehnic (SPBT), numit în viața de zi cu zi propan-butan. Când conținutul de butan în SPBT este mai mare de 60%, funcționarea neîntreruptă a unităților de rezervor în condițiile climatice ale Rusiei este imposibilă. În astfel de cazuri, evaporatoarele GPL sunt folosite pentru a forța transferul fazei lichide în faza de vapori.

Caracteristicile și proprietățile GPL

Proprietățile gazelor lichefiate afectează măsurile de siguranță, precum și designul și caracteristicile tehnice ale echipamentelor în care sunt depozitate, transportate și utilizate.

Caracteristici distinctive ale gazelor lichefiate:

• presiune mare de vapori;
• nu au miros. Pentru detectarea în timp util a scurgerilor, gazelor lichefiate li se dă un miros specific - sunt odorizate cu etil mercaptan (C 2 H 5 SH);
• temperaturi scăzute și limite de inflamabilitate. Temperatura de aprindere a butanului este de 430°C, propanul este de 504°C. Limita inferioară de inflamabilitate a propanului este de 2,3%, butanul este de 1,9%;
• propan, butan și amestecurile acestora mai greu decât aerul. În cazul unei scurgeri, gazul lichefiat se poate acumula în puțuri sau pivnițe. Este interzisă instalarea echipamentelor care funcționează pe gaz lichefiat în spații de tip subsol;
• trecerea la o fază lichidă cu creșterea presiunii sau scăderea temperaturii;
• putere calorică ridicată. Pentru a arde GPL, este necesar un numar mare de aer (pentru a arde 1 m³ din faza gazoasă a propanului, este nevoie de 24 m³ de aer și butan - 31 m³ de aer);
• raport mare expansiunea volumetrică a fazei lichide(coeficientul de dilatare volumetrică al fazei lichide a propanului este de 16 ori mai mare decât cel al apei). Cilindrii și rezervoarele sunt umplute nu mai mult de 85% din volumul geometric. Umplerea mai mult de 85% poate duce la ruperea acestora, la scurgerea rapidă ulterioară și la evaporarea gazului, precum și la aprinderea amestecului cu aer;
• ca urmare a evaporării a 1 kg din faza lichidă a GPL la n. y. Se obţin 450 litri de fază de vapori. Cu alte cuvinte, 1 m³ din faza de vapori a amestecului propan-butan are o masă de 2,2 kg;
• la arderea a 1 kg de amestec propan-butan se eliberează aproximativ 11,5 kWh de energie termică;
• gaz lichefiat se evaporă intensși, ajungând pe pielea unei persoane, provoacă degerături.

Dependența densității amestecului propan-butan de compoziția și temperatura acestuia

Tabel cu densitățile unui amestec lichefiat propan-butan (în t / m³) în funcție de compoziția și temperatura acestuia

T este temperatura amestecului de gaze (temperatura medie zilnică a aerului); P / B - raportul dintre propan și butan din amestec,%

Componenta principală a unui sistem autonom de alimentare cu gaz este un amestec propan-butan. Cu toate acestea, mulți nu înțeleg de ce se amestecă propan și butan, deoarece fiecare gaz poate fi folosit ca combustibil independent. Cu toate acestea, în unele regiuni ale Rusiei, aceste hidrocarburi nu pot fi utilizate în formă pură pentru gazeificarea instalațiilor, care este asociată cu acestea proprietati fizice si chimiceși factorii climatici.

Proprietăți GPL

Pentru a înțelege de ce propanul este amestecat cu butan, este necesar să se cunoască caracteristicile fiecărei componente, inclusiv interacțiunea acestora cu mediul extern. Din punct de vedere structura moleculara se referă la compuși de hidrocarburi care pot fi stocați în stare lichidă, ceea ce simplifică foarte mult transportul și funcționarea.

Una dintre condițiile pentru formarea gazului lichid este presiune ridicata, deci este depozitat in rezervoare speciale sub presiune de 16 bar. A doua condiție pentru trecerea gazelor de hidrocarburi de la o stare la alta este temperatura aerului extern. Propanul fierbe la -43°C, în timp ce conversia din stare lichidă în stare gazoasă în butan are loc la -0,5°C, care este principala diferență între aceste hidrocarburi.

Tabel cu alte proprietăți ale acestor gaze

Informații suplimentare despre proprietățile gazului petrolier lichefiat pot fi găsite în articolul: propan-butan pentru un rezervor de gaz - proprietăți și caracteristici de aplicare.

De ce să amesteci propan și butan într-un sistem autonom de alimentare cu gaz

Luand in considerare caracteristici fizice și chimice hidrocarburi saturate, utilizarea lor depinde în mare măsură de condiții climatice. Butan lichefiatîn forma sa pură nu va funcționa la temperaturi negative. În timp ce utilizarea propanului pur este contraindicată în climatele calde, din moment ce căldură determină o creștere excesivă a presiunii în rezervorul de gaz.

Deoarece nu este practic să se producă o marcă separată de gaz pentru fiecare regiune, pentru a unifica GOST, este prevăzut un amestec cu un anumit conținut de două componente în cadrul normelor stabilite. Conform GOST 20448-90, conținutul maxim de butan din acest amestec nu trebuie să depășească 60%, în timp ce pentru regiunile nordice și în timp de iarna an, ponderea propanului trebuie să fie de cel puțin 75%.

Procentul de gaze în timp diferit al anului

Apropo, mai multe articole de pe blogul nostru despre gazificare sunt în această secțiune.

factor tehnologic

Pe lângă factorul climatic, există o rațiune tehnologică pentru care propanul și butanul sunt amestecați. La rafinăriile de petrol, în procesul de procesare a gazelor asociate, se produc propan și butan cantități diferite. Prin urmare, pentru a optimiza politica de resurse, aceste hidrocarburi sunt amestecate între ele într-o anumită proporție. Totodată, indiferent de tehnologia de fabricare a hidrocarburilor gazoase lichefiate, procentul celor două componente trebuie să se încadreze în limitele stabilite de GOST.

Politica de prețuri pentru realimentarea cu GPL

Costul propan-butan depinde de conținutul primei componente (mai scumpe) din acesta. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că amestecul „de iarnă” pentru realimentarea unui sistem autonom de alimentare cu gaz va fi mai scump decât cel „de vară”. Cu toate acestea, dacă o companie oferă combustibil la un preț semnificativ mai mic decât media pieței, atunci următoarele întrebări ar trebui adresate reprezentantului său:

• De ce este costul GPL atât de mic?
• Care este raportul propan-butan?
• Cum va funcționa această compoziție iarna?
• Este disponibilă documentația tehnică relevantă?
• Pot contacta compania in caz de probleme?

Atenție! Un amestec ieftin poate costa atunci mult mai mult.

Unele companii sunt viclene furnizând un amestec „de iarnă” care nu respectă GOST. Prin urmare, costul scăzut al GPL ar trebui, cel puțin, să alerteze cumpărătorul.

Pentru a evita problemele legate de gazeificarea locuinței tale, contactează compania Promtekhgaz, care și-a dovedit deja profesionalismul și fiabilitatea. După cum demonstrează pozițiile bune pe piață și lipsa feedback negativ de la clienti.

propan se refera la materie organică clasa alcanilor. Propanul se găsește în gazele naturale și se poate forma în timpul cracarei produselor petroliere. Propanul este considerat unul dintre cele mai otrăvitoare gaze.

Proprietăți fizice

Propanul este un gaz incolor care este ușor solubil în apă. Punctul de fierbere al propanului este de 42,1 C. În contact cu aerul, propanul formează un amestec exploziv (la o concentrație de vapori de 2 până la 9,5%). La o presiune de 760 mm Hg, temperatura de aprindere a propanului poate fi de aproximativ 466 ° C.

Proprietăți chimice

Proprietățile chimice ale propanului sunt similare cu cele mai multe dintre proprietățile seriei alcanilor. Aceste proprietăți includ: clorurare, dehidrogenare și așa mai departe.

Aplicare propan

Propanul este utilizat pe scară largă ca combustibil pentru diverse nevoi. Este o componentă importantă a gazelor de hidrocarburi lichefiate. Propanul este utilizat pentru producerea de solvenți și în industria alimentară (ca propulsor, aditiv E944).

agent frigorific

Un amestec de izobutan (R-600a) și propan pur (R-290a) nu dăunează stratului de ozon și are un potențial de seră (GWP) scăzut. Prin urmare, acest amestec este utilizat pe scară largă ca agent frigorific. Acest amestec a înlocuit agenții frigorifici învechiți în refrigerare și aer condiționat.

Butan(C 4 H 10) - ca și propanul, aparțin clasei alcanilor. Este un compus organic care este foarte toxic și otrăvește corpul uman atunci când este inhalat. În chimie, butanul este de obicei numit un amestec de n-butan și izomerul său, izobutan CH(CH3)3. Numele butan este format din două părți, rădăcina „dar-”, care cu în limba englezăînseamnă acid butiric și terminația „-an”, care indică faptul că această substanță aparține alcanilor.

izomerie

Butanul are doi izomeri:

Proprietăți fizice

Butanul este un gaz incolor și inflamabil. La presiune normală și temperaturi sub 0 °C, se lichefiază ușor. La presiune ridicată și temperatură normală, este un lichid foarte volatil. Solubilitatea în apă a butanului este de 6,1 mg la 100 mililitri de apă. Butanul la o presiune de 10 atmosfere și o temperatură de 100 ° C poate forma un compus azeotrop cu apa.

Găsirea și primirea

Butanul se găsește în condensatul de petrol și gaze (ponderea acestuia este de aproximativ 12%). Butanul se obține și prin metoda cracarea hidrocatalitică sau catalitică a fracțiilor petroliere. În condiții de laborator, butanul este obținut prin reacția Wurtz:

2C2H5Br + 2Na → CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaBr

Aplicații și reacții

Clorarea radicalilor liberi produce un amestec de 2-clorbutan si 1-clor. Arderea în aer produce apă și dioxid de carbon. Butanul este utilizat pe scară largă ca amestec cu propanul în brichete și sticle de gaz. În ele, este în stare lichefiată și are un anumit miros datorită prezenței odorantelor în amestec. Există amestecuri de „vară” și „iarnă”, care au diferite formulări. Puterea calorică a unui kilogram de butan este de aproximativ 45 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Cu o lipsă de oxigen se formează funingine sau monoxid de carbon sau ambele împreună.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O

2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

DuPont a brevetat o metodă de producere a anhidridei maleice prin oxidare catalitică din n-butan

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

n-Butanul este o materie primă bună pentru producerea de butenă, 1,3-butadienă, care sunt o componentă importantă a benzinei cu octan ridicat. Butanul pur este folosit ca agent frigorific în aparatele frigorifice și de aer condiționat. Butanul este mai bun decât freonul datorită respectării mediului și siguranței pentru mediu, dar este mai puțin productiv decât agenții frigorifici cu freon. Butanul este înregistrat ca aditiv alimentar E943a în industria alimentară, iar izobutanul ca aditiv E943b, un propulsor. Aceste substanțe sunt folosite în deodorante.

În industria alimentară, butanul este înregistrat ca aditiv alimentar. E943ași izobutan E943b, ca propulsor, de exemplu, în deodorante.

Efectul butanului asupra corpului uman

Inhalarea umană a butanului poate provoca insuficiență cardiacă și moarte prin asfixiere. Pătrunderea butanului lichid sau a unui jet de gaz butan determină răcirea la minus douăzeci de grade, ceea ce este foarte periculos pentru oameni.

Siguranță

Butanul este foarte inflamabil. Când concentrația de butan în aer este de 1,9 - 8,4% în volum, poate provoca o explozie. MPC300 mg/m³.