normal bütan. Propan ve bütan neden karıştırılır - sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının özellikleri

Fiziki ozellikleri

Ethan at n. y.- renksiz gaz, kokusuz. Molar kütle - 30.07. Erime noktası -182,81 °C, kaynama noktası -88,63 °C. . Yoğunluk ρ gazı. \u003d 0,001342 g / cm³ veya 1,342 kg / m³ (n.a.), ρ fl. \u003d 0,561 g / cm³ (T \u003d -100 ° C). Ayrışma sabiti 42 (suda, acc.) [ kaynak?] . 0 ° C - 2,379 MPa'da buhar basıncı.

Kimyasal özellikler

Kimyasal formül C2H6 (rasyonel CH3CH3). En karakteristik reaksiyonlar, serbest radikal mekanizmasına göre ilerleyen halojenlerin hidrojen ile yer değiştirmesidir. Etanın 550-650 °C'de termal dehidrojenasyonu ketene, 800 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda katasetilene (benzoliz de oluşur) yol açar. 300-450 ° C'de doğrudan klorlama - etil klorüre, gaz fazında nitrasyon bir nitroetan-nitrometan karışımı (3: 1) verir.

Fiş

Endüstride

Sanayide hacimce %10'a kadar petrol ve doğal gazlardan elde edilir. Rusya'da petrol gazlarındaki etan içeriği çok düşüktür. ABD ve Kanada'da (petrol ve doğal gaz içeriğinin yüksek olduğu yerlerde) eten üretimi için ana hammadde görevi görür.

Laboratuvar ortamında

İyodometandan Wurtz reaksiyonuyla, sodyum asetattan Kolbe reaksiyonuyla elektrolizle, sodyum propionatın alkali ile kaynaştırılmasıyla, etil bromürden Grignard reaksiyonuyla, eten (Pd üzerinde) veya asetilenin (Raney nikeli varlığında) hidrojenasyonuyla elde edilir. ).

Başvuru

Etanın endüstride ana kullanımı etilen üretimidir.

Bütan(C4H10) - organik bileşik sınıf alkanlar. Kimyada, isim esas olarak n-bütana atıfta bulunmak için kullanılır. Aynı isim n-bütan karışımına sahiptir ve izomer izobütan CH(CH3)3. Adı, "but-" kökünden gelir (İngilizce adı bütirik asit - bütirik asit) ve "-an" soneki (alkanlara ait). Yüksek konsantrasyonlarda zehirlidir, bütanın solunması pulmoner-solunum aparatının işlev bozukluğuna neden olur. içinde bulunan doğal gaz, ne zaman oluşur çatlama petrol ürünleri ilişkili ayırırken petrol gazı, "yağlı" doğal gaz. Hidrokarbon gazlarının bir temsilcisi olarak yanıcı ve patlayıcıdır, düşük toksisiteye sahiptir, kendine özgü karakteristik bir kokusu vardır ve narkotik özelliklere sahiptir. Vücut üzerindeki etki derecesine göre gaz, GOST 12.1.007-76'ya göre 4. tehlike sınıfındaki (düşük tehlikeli) maddelere aittir. üzerinde zararlı etki gergin sistem .

izomerizm

Butan'da iki tane var izomer:

Fiziki ozellikleri

Bütan, kendine özgü bir kokusu olan renksiz yanıcı bir gazdır, kolayca sıvılaştırılır (0 °C'nin altında ve normal basınç veya yüksek basınçta ve normal sıcaklıkta - uçucu bir sıvı). Donma noktası -138°C (normal basınçta). çözünürlük suda - 100 ml suda 6,1 mg (n-bütan için 20 ° C'de organik çözücülerde çok daha iyi çözünür ). Oluşabilir azeotropik yaklaşık 100 °C sıcaklıkta ve 10 atm basınçta su ile karışım.

Bulmak ve almak

Gaz kondensatı ve petrol gazında bulunur (%12'ye kadar). Katalitik ve hidrokatalitik bir üründür. çatlama yağ fraksiyonları. Laboratuvar ortamından temin edilebilir. wurtz reaksiyonları.

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

Bütan fraksiyonunun kükürt giderme (demerkaptanizasyon)

Normal bütan fraksiyonu, esas olarak metil ve etil merkaptanlar tarafından temsil edilen kükürt bileşiklerinden saflaştırılmalıdır. Bütan fraksiyonunun merkaptanlardan temizlenmesi yöntemi, merkaptanların hidrokarbon fraksiyonundan alkali ekstraksiyonundan ve müteakip alkalinin homojen veya heterojen katalizörlerin varlığında atmosferik oksijenle disülfid yağının salınmasıyla rejenerasyonundan oluşur.

Uygulamalar ve reaksiyonlar

Serbest radikal klorlama ile 1-kloro- ve 2-klorobütan karışımı oluşturur. Oranları, güç farkı ile iyi açıklanmaktadır. SH bağları 1 ve 2 konumlarında (425 ve 411 kJ/mol). Hava formlarında tam yanma karbon dioksit ve su. Bütan ile kombinasyon halinde kullanılır propanÇakmaklarda, sıvılaştırılmış gaz tüplerinde, özel olarak katılmış maddeler içerdiğinden kokuludur. koku vericiler. Bu durumda farklı bileşimlere sahip "kış" ve "yaz" karışımları kullanılır. 1 kg'ın kalorifik değeri 45,7 MJ'dir (12,72 kWh).

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

Oksijen yokluğunda oluşur is veya karbonmonoksit veya ikisi birlikte.

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

firma dupont elde etmek için bir yöntem geliştirdi. maleik anhidrit katalitik oksidasyon sırasında n-bütandan.

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-Bütan - üretim için hammadde büten, 1,3-bütadien, yüksek oktanlı benzinlerin bir bileşeni. Soğutma uygulamalarında soğutucu olarak yüksek saflıkta bütan ve özellikle izobütan kullanılabilir. Bu tür sistemlerin performansı, freonlardan biraz daha düşüktür. Bütan için güvenli çevre, freon soğutucu akışkanların aksine.

İÇİNDE Gıda endüstrisi bütan olarak kayıtlıdır Gıda katkı maddesi E943a ve izobütan - E943b, Nasıl itici gaz, örneğin, içinde deodorantlar.

Etilen(İle IUPAC: eten) - organik kimyasal bileşik, C2H4 formülü ile tanımlanır. en basiti alken (olefin). Etilen doğada pratik olarak bulunmaz. Hafif bir kokuya sahip renksiz yanıcı bir gazdır. Suda (0°C'de 100 ml suda 25,6 mi), etanolde (aynı koşullar altında 359 mi) kısmen çözünür. Dietil eter ve hidrokarbonlarda iyi çözünür. Bir çift bağ içerir ve bu nedenle doymamış veya doymamış olarak sınıflandırılır hidrokarbonlar. Sektörde son derece önemli bir rol oynar ve aynı zamanda fitohormon. Etilen dünyada en çok üretilen organik bileşiktir ; toplam dünya etilen üretimi 2008 113 milyon ton olarak gerçekleşti ve yılda %2-3 oranında büyümeye devam ediyor .

Başvuru

Etilen lider üründür temel organik sentez ve aşağıdaki bileşikleri elde etmek için kullanılır (alfabetik sırayla listelenmiştir):

Vinil asetat;

dikloretan / vinil klorür(3. sıra, toplam hacmin %12'si);

Etilen oksit(2. sıra, toplam hacmin %14-15'i);

polietilen(1. sıra, toplam hacmin %60'ına kadar);

Stiren;

Asetik asit;

etilbenzen;

EtilenGlikol;

etanol.

Oksijen ile karıştırılmış etilen tıpta kullanılmıştır. anestezi 1980'lerin ortalarına kadar SSCB ve Orta Doğu'da. etilen fitohormon hemen hemen tüm bitkiler , diğerleri arasında kozalaklı ağaçlarda iğnelerin düşmesinden sorumludur.

Temel kimyasal özellikler

Etilen - kimyasal olarak aktif madde. Moleküldeki karbon atomları arasında çift bağ olduğundan, bunlardan daha az güçlü olan biri kolayca kırılır ve bağın koptuğu yerde moleküller birleşir, oksitlenir ve polimerleşir.

halojenasyon:

CH2 \u003d CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl

Bromlu suyun rengi değişir. Bu, doymamış bileşiklere kalitatif bir reaksiyondur.

hidrojenasyon:

CH 2 \u003d CH 2 + H - H → CH 3 - CH 3 (Ni'nin etkisi altında)

hidrohalojenasyon:

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

Hidrasyon:

CH 2 \u003d CH 2 + HOH → CH 3 CH 2 OH (bir katalizörün etkisi altında)

Bu reaksiyon A.M. Butlerov ve etil alkolün endüstriyel üretimi için kullanılır.

Oksidasyon:

Etilen kolayca oksitlenir. Etilen bir potasyum permanganat çözeltisinden geçirilirse renksiz hale gelir. Bu reaksiyon, doymuş ve doymamış bileşikleri ayırt etmek için kullanılır.

Etilen oksit kırılgan bir maddedir, oksijen köprüsü kırılır ve su birleşerek oluşumuna neden olur. EtilenGlikol:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

polimerizasyon:

nCH 2 \u003d CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

izopren CH2 \u003d C (CH3) -CH \u003d CH2,2-metilbütadien-1,3 - doymamış hidrokarbon dien serisi (C N H 2n−2 ) . İÇİNDE normal koşullar renksiz sıvı o monomerİçin doğal kauçuk ve diğer doğal bileşiklerin birçok molekülü için yapısal bir birim - izoprenoidler veya terpenoidler. . içinde çözünür alkol. İzopren, izopren vermek üzere polimerleşir kauçuklar. İzopren de tepki verir polimerizasyon vinil bağlantılı.

Bulmak ve almak

Doğal kauçuk, bir izopren polimeridir - en yaygın olarak 100.000 ila 1.000.000 moleküler ağırlığa sahip cis-1,4-poliizopren. Gibi safsızlıklar olarak diğer malzemelerin yüzde birkaçını içerir. sincaplar, yağ asidi, reçine ve inorganik maddeler. Bazı doğal kauçuk kaynaklarına denir. güta-perka ve trans-1,4-poliizopren içerir, yapısal izomer, benzer ancak aynı olmayan özelliklere sahiptir. İzopren birçok ağaç türü tarafından üretilir ve atmosfere salınır (ana ağaç türü meşe) Bitki örtüsü tarafından yıllık izopren üretimi yaklaşık 600 milyon ton olup, bunun yarısı tropikal geniş yapraklı ağaçlardan, geri kalanı çalılardan üretilir. Atmosfere maruz kaldıktan sonra, izopren serbest radikaller (hidroksil (OH) radikali gibi) ve daha az ölçüde ozon tarafından dönüştürülür. V çeşitli maddeler, örneğin aldehitler, hidroksiperoksitler, organik nitratlar ve epoksiler, aerosoller oluşturmak için su damlacıkları ile karışan veya pus. Ağaçlar bu mekanizmayı sadece yaprakların Güneş tarafından aşırı ısınmasını önlemek için değil, aynı zamanda özellikle serbest radikallere karşı korunmak için de kullanırlar. ozon. İzopren ilk olarak doğal kauçuğun ısıl işlemiyle elde edildi. Termal bir ürün olarak piyasada bulunan çoğu çatlama nafta veya yağlar ve ayrıca üretimde bir yan ürün etilen. Yılda yaklaşık 20.000 ton üretilmektedir. İzopren üretiminin yaklaşık %95'i, doğal kauçuğun sentetik bir versiyonu olan cis-1,4-poliizopren üretmek için kullanılır.

Bütadien-1,3(divinil) CH2 \u003d CH-CH \u003d CH2 - doymamış hidrokarbon, en basit temsilci dien hidrokarbonlar.

Fiziki ozellikleri

Bütadien - renksiz gaz karakteristik bir koku ile kaynama sıcaklığı-4.5°C erime sıcaklığı-108.9°C, alevlenme noktası-40°C izin verilen maksimum konsantrasyon havada (MAC) 0,1 g/m³, yoğunluk-6 °C'de 0,650 g/cm³.

Suda hafifçe çözüleceğiz, alkolde, gazyağı hava ile% 1.6-10.8 oranında iyi çözeceğiz.

Kimyasal özellikler

Bütadien eğilimindedir polimerizasyon, kolayca oksitlenir hava eğitim ile peroksit polimerizasyonu hızlandıran bileşikler.

Fiş

Bütadien reaksiyonla elde edilir Lebedev bulaşma etil alkol başından sonuna kadar katalizör:

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

Veya normalin dehidrojenasyonu butilen:

CH 2 \u003d CH-CH2 -CH3 → CH2 \u003d CH-CH \u003d CH2 + H2

Başvuru

Bütadienin polimerizasyonu sentetik bir ürün üretir. lastik. ile kopolimerizasyon akrilonitril Ve stiren almak ABS plastik.

Benzen (C 6 H 6 , ph H) - organik kimyasal bileşik, renksiz sıvı hoş bir tatlılıkla koku. protozoa aromatik hidrokarbon. Benzen bir parçasıdır benzin, yaygın olarak kullanılan endüstri, üretim için hammaddedir ilaçlar, çeşitli plastikler, sentetik lastik, boyalar. Benzen bir parçası olmasına rağmen ham petrol, endüstriyel ölçekte, diğer bileşenlerinden sentezlenir. zehirli, kanserojen.

Fiziki ozellikleri

Kendine özgü keskin bir kokusu olan renksiz sıvı. Erime noktası = 5,5 °C, Kaynama noktası = 80,1 °C, Yoğunluk = 0,879 g/cm³, Molar kütle = 78,11 g/mol. Tüm hidrokarbonlar gibi, benzen de yanar ve çok fazla kurum oluşturur. Hava ile patlayıcı karışımlar oluşturur, iyi karışır eterler, benzin ve diğer organik çözücüler, su ile kaynama noktası 69,25°C (%91 benzen) olan azeotropik bir karışım oluşturur. Suda çözünürlük 1,79 g/l (25 °C'de).

Kimyasal özellikler

İkame reaksiyonları benzenin karakteristiğidir - benzen ile reaksiyona girer alkenler, klor alkanlar, halojenler, nitrik Ve sülfürik asit. Benzen halkası yarılma reaksiyonları zorlu koşullar altında (sıcaklık, basınç) gerçekleşir.

Bir katalizör varlığında klor ile etkileşim:

C 6 H 6 + Cl 2 -(FeCl 3) → C 6 H 5 Cl + HCl klorobenzen oluşturur

Katalizörler, halojen atomları arasında polarizasyon yoluyla aktif bir elektrofilik türün oluşmasını destekler.

Cl-Cl + FeCl3 → Cl ઠ - ઠ +

C6H6 + Cl ઠ - -Cl ઠ + + FeCl3 → [C6H5Cl + FeCl4] → C6H5Cl + FeCl3 + HCl

Bir katalizörün yokluğunda, ısıtıldığında veya aydınlatıldığında, bir radikal ikame reaksiyonu meydana gelir.

C6H6 + 3Cl2 - (aydınlatma) → C6H6Cl6 hekzaklorosikloheksan izomerlerinin bir karışımı oluşur video

Brom (saf) ile etkileşim:

Alkanların halojen türevleri ile etkileşimi ( Friedel-Crafts reaksiyonu):

C 6 H 6 + C 2 H 5 Cl -(AlCl 3) → C 6 H 5 C 2 H 5 + HCl etilbenzen oluşur

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

Yapı

Benzen doymamış olarak sınıflandırılır hidrokarbonlar(homolog seri C nH 2n-6), ancak serinin hidrokarbonlarından farklı olarak etilen C2H4, yalnızca sert koşullar altında doymamış hidrokarbonların doğasında bulunan özellikleri sergiler (ekleme reaksiyonları ile karakterize edilirler), ancak benzen ikame reaksiyonlarına daha yatkındır. Benzenin bu "davranışı", özel yapısıyla açıklanır: tüm bağların ve moleküllerin aynı düzlem üzerindeki konumu ve yapı içinde konjuge bir 6π-elektron bulutunun varlığı. Benzendeki bağların elektronik doğası hakkındaki modern fikir, hipoteze dayanmaktadır. Linus Pauling Benzen molekülünü yazılı bir daire ile bir altıgen olarak tasvir etmeyi öneren, böylece sabit çift bağların yokluğunu ve döngünün altı karbon atomunun tümünü kaplayan tek bir elektron bulutunun varlığını vurgulayan.

Üretme

Bugüne kadar, benzen üretimi için temelde farklı üç yöntem vardır.

koklaşma kömür. Bu süreç tarihsel olarak ilkti ve II. Dünya Savaşı'na kadar ana benzen kaynağı olarak hizmet etti. Şu anda, bu yöntemle elde edilen benzen oranı %1'den azdır. Kömür katranından elde edilen benzenin önemli miktarda tiyofen içerdiğini ve bu benzeni bir dizi teknolojik işlem için uygun olmayan bir hammadde haline getirdiğini de eklemek gerekir.

katalitik reform(aromalaştırıcı) yağın benzin fraksiyonları. Bu süreç, ABD'deki ana benzen kaynağıdır. İÇİNDE Batı Avrupa, Rusya ve Japonya bu şekilde maddenin toplam miktarının %40-60'ını alıyor. Bu süreçte benzene ek olarak, toluen Ve ksilenler. Toluenin talebi aşan miktarlarda üretilmesi nedeniyle, kısmen şu şekilde de işlenir:

benzen - hidrodealkilasyon yöntemiyle;

bir benzen ve ksilen karışımı - orantısız olarak;

piroliz benzin ve daha ağır yağ fraksiyonları. Benzenin %50'ye kadarı bu yöntemle üretilir. Benzen ile birlikte toluen ve ksilenler oluşur. Bazı durumlarda, bu fraksiyonun tamamı, hem toluenin hem de ksilenlerin benzene dönüştürüldüğü dealkilasyon aşamasına gönderilir.

Başvuru

Benzen, kimya endüstrisindeki en önemli on maddeden biridir. [ kaynak belirtilmemiş 232 gün ] Ortaya çıkan benzenin çoğu, diğer ürünlerin sentezi için kullanılır:

• benzenin yaklaşık %50'si dönüştürülür etilbenzen (alkilasyon benzen etilen);

  benzenin yaklaşık %25'i dönüştürülür kümen (alkilasyon benzen propilen);

  yaklaşık %10-15 benzen hidrojene etmek V sikloheksan;

  benzenin yaklaşık %10'u üretim için kullanılır nitrobenzen;

  %2-3 benzene dönüştürülür lineer alkilbenzenler;

  sentez için yaklaşık %1 benzen kullanılır klorobenzen.

Çok daha küçük miktarlarda, diğer bazı bileşiklerin sentezi için benzen kullanılır. Nadiren ve aşırı durumlarda, yüksek toksisitesi nedeniyle, benzen bir ilaç olarak kullanılır. çözücü. Ek olarak, benzen benzin. Yüksek toksisitesi nedeniyle içeriği yeni standartlarla %1'e kadar sınırlandırılmıştır.

toluen(itibaren İspanyol Tolu, tolu balsam) - karakteristik kokusu olan renksiz bir sıvı olan metilbenzen arenalara aittir.

Toluen ilk olarak 1835 yılında P. Peltier tarafından çam reçinesinin damıtılması sırasında elde edilmiştir. 1838 yılında A. Deville tarafından Kolombiya'nın Tolú şehrinden getirilen bir merhemden izole edilmiş ve adını buradan almıştır.

Genel özellikleri

Keskin kokulu renksiz hareketli uçucu sıvı, zayıf narkotik etki gösterir. Hidrokarbonlarla sınırsız ölçüde karışabilir, çoğu alkoller Ve eterler, su ile karışmaz. Kırılma indisi 20 °C'de hafif 1,4969. Yanıcı, dumanlı bir alevle yanar.

Kimyasal özellikler

Toluen, aromatik halkada elektrofilik sübstitüsyon ve radikal bir mekanizma ile metil grubunda sübstitüsyon reaksiyonları ile karakterize edilir.

Elektrofilik ikame aromatik halkada ağırlıklı olarak metil grubuna göre orto ve para konumlarında gider.

Yer değiştirme reaksiyonlarına ek olarak, toluen katılma reaksiyonlarına (hidrojenasyon), ozonolize girer. Bazı oksitleyici maddeler (alkali bir potasyum permanganat çözeltisi, seyreltik nitrik asit) metil grubunu bir karboksil grubuna oksitler. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 535 °C. Alev yayılımının konsantrasyon limiti, %vol. Alev yayılımının sıcaklık sınırı, °C. Parlama noktası 4 °C.

Asidik bir ortamda potasyum permanganat ile etkileşim:

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 benzoik asit oluşumu

Alma ve temizleme

Ürün katalitik reform benzin hizipler yağ. Seçici ekstraksiyon ve müteakip yöntemlerle izole edilir. düzeltme.Katalitik dehidrojenasyon ile de iyi verim elde edilir. heptan başından sonuna kadar metilsikloheksan. Tolueni aynı şekilde arındırın. benzen, yalnızca uygulanırsa konsantre sülfürik asit tolueni unutmamalıyız sülfonatlı benzenden daha hafiftir, bu da daha düşük bir sıcaklığın muhafaza edilmesi gerektiği anlamına gelir Reaksiyon karışımı(30'dan az °C). Toluen ayrıca su ile azeotropik bir karışım oluşturur. .

Toluen benzenden elde edilebilir Friedel-Crafts reaksiyonları:

Başvuru

Üretim için hammaddeler benzen, benzoik asit, nitrotoluenler(içermek trinitrotoluen), toluen diizosiyanatlar(dinitrotoluen ve toluen diamin yoluyla) benzil klorür ve diğer organik maddeler.

Dır-dir çözücü birçok polimerler için çeşitli ticari solventlerin bir bileşenidir. vernikler Ve renkler. Solventlere dahildir: R-40, R-4, 645, 646 , 647 , 648. Kimyasal sentezde çözücü olarak kullanılır.

Naftalin- C 10 H 8 katı kristal madde karakteristik ile koku. Suda çözünmez, ama iyidir - içinde benzen, yayın, alkol, kloroform.

Kimyasal özellikler

tarafından naftalin kimyasal özellikler benzer benzen: kolayca nitratlı, sülfonatlı, Ile etkileşim kurar halojenler. Daha kolay reaksiyona girmesi bakımından benzenden farklıdır.

Fiziki ozellikleri

Yoğunluk 1,14 g/cm³, erime noktası 80,26 °C, kaynama noktası 218 °C, suda çözünürlük yaklaşık 30 mg/l, parlama noktası 79 - 87 °C, kendiliğinden tutuşma noktası 525 °C, molar kütle 128,17052 g/mol.

Fiş

naftalin almak kömür katranı. Ayrıca, etilen tesislerinde piroliz işleminde kullanılan ağır piroliz katranından (söndürme yağı) naftalin izole edilebilir.

Termitler ayrıca naftalin üretir. Coptotermes formosanus yuvalarını korumak için karıncalar, mantarlar ve nematodlar .

Başvuru

Kimya endüstrisinin önemli hammaddesi: sentez için kullanılır ftalik anhidrit, tetralin, dekalina, çeşitli naftalin türevleri.

Naftalin türevleri elde etmek için kullanılır boyalar Ve patlayıcılar, V ilaç, Nasıl böcek ilacı.

Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG)- bunlar, normal basınçta ve ortam sıcaklığında gaz halinde olan, ancak basınçta nispeten küçük bir artışla, sıcaklığı değiştirmeden sıvı hale geçen hidrokarbonlar veya bunların karışımlarıdır.

sıvılaştırılmış gazlar ilgili petrol gazlarından ve ayrıca gaz yoğuşma alanlarından elde edilir. İşleme tesislerinde bunlardan etan, propan ve ayrıca doğal benzin çıkarılır. Propan ve bütan, gaz tedarik endüstrisi için en büyük değere sahiptir. Başlıca avantajları, sıvı olarak kolayca depolanıp taşınabilmeleri ve gaz olarak kullanılabilmeleridir. Diğer bir deyişle, sıvı fazın avantajları sıvılaştırılmış gazların taşınması ve depolanması için, gaz fazı ise yakma için kullanılmaktadır.

Sıvılaştırılmış hidrokarbon gazı, Rusya da dahil olmak üzere dünyanın birçok ülkesinde sanayi, konut ve ortak sektörler, petrokimya endüstrilerinin ihtiyaçları için ve ayrıca otomobil yakıtı olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Bir propan molekülü, üç karbon atomu ve sekiz hidrojen atomundan oluşur.

Propan

Rusya'da işletilen gaz besleme sistemleri için en uygun teknik propan(C 3 H 8), çünkü eksi 35°C'ye kadar yüksek bir buhar basıncına sahiptir (atmosfer basıncında propanın kaynama noktası eksi 42.1°C'dir). Bile Düşük sıcaklık propanla doldurulmuş bir silindirden veya gaz tankından, doğal buharlaşma koşulları altında doğru miktarda buhar fazını almak kolaydır. Bu, LPG tüplerinin kışın açık havada kurulmasını ve düşük sıcaklıklarda buhar fazının çıkarılmasını mümkün kılar.

Bütan

Bir bütan molekülü yandığında, reaksiyona dört karbon atomu ve on hidrojen atomu girer, bu da propana kıyasla daha yüksek kalorifik değerini açıklar.

Bütan(C4H10) - daha ucuz gaz, ancak düşük buhar basıncında propandan farklıdır, bu nedenle yalnızca pozitif sıcaklıklarda kullanılır. Bütanın atmosferik basınçta kaynama noktası eksi 0,5°C'dir.

Otonom gaz besleme sisteminin tanklarındaki gaz sıcaklığı pozitif olmalıdır, aksi takdirde LPG'nin bütan bileşeninin buharlaşması imkansız olacaktır. Gaz sıcaklıklarının 0°C'nin üzerinde olmasını sağlamak için jeotermal ısı kullanılır: özel bir ev için yeraltına bir gaz tankı kurulur.

Propan ve bütan karışımı

Yerli sektörde propan ve teknik bütan (SPBT) karışımı olarak adlandırılan günlük hayatta kullanılmaktadır. propan-bütan. SPBT'deki bütan içeriği %60'tan fazla olduğunda, rezervuar ünitelerinin Rusya'nın iklim koşullarında kesintisiz çalışması imkansızdır. Bu gibi durumlarda, sıvı fazın buhar fazına geçişini zorlamak için LPG evaporatörleri kullanılır.

LPG'nin özellikleri ve özellikleri

Sıvılaştırılmış gazların özellikleri, depolandıkları, taşındıkları ve kullanıldıkları ekipmanın tasarım ve teknik özelliklerinin yanı sıra güvenlik önlemlerini de etkiler.

Sıvılaştırılmış gazların ayırt edici özellikleri:

• yüksek buhar basıncı;
• kokusu yok. Sızıntıların zamanında tespiti için sıvılaştırılmış gazlara özel bir koku verilir - etil merkaptan (C 2 H 5 SH) ile kokulandırılırlar;
• düşük sıcaklıklar ve yanıcılık limitleri. Bütanın tutuşma sıcaklığı 430°C, propanın tutuşma sıcaklığı 504°C'dir. Propanın alt yanıcılık sınırı %2,3, bütan ise %1,9'dur;
• propan, bütan ve bunların karışımları Havadan ağır. Bir sızıntı durumunda sıvılaştırılmış gaz kuyularda veya mahzenlerde birikebilir. Bodrum tipi binalarda sıvılaştırılmış gazla çalışan ekipmanların kurulması yasaktır;
• artan basınç veya azalan sıcaklık ile sıvı faza geçiş;
• yüksek kalorifik değer. LPG yakmak için gerekli çok sayıda hava (1 m³ propanın gaz fazını yakmak için 24 m³ havaya ve bütan - 31 m³ havaya ihtiyaç vardır);
• büyük oran sıvı fazın hacimsel genleşmesi(propanın sıvı fazının hacimsel genleşme katsayısı, sudan 16 kat daha fazladır). Silindirler ve tanklar, geometrik hacmin en fazla %85'ini doldurur. % 85'ten fazla doldurma, patlamalarına, ardından gazın hızlı çıkışına ve buharlaşmasına ve ayrıca karışımın hava ile tutuşmasına neden olabilir;
• LPG'nin 1 kg sıvı fazının n'de buharlaşması sonucu. y. 450 litre buhar fazı elde edilir. Yani propan-bütan karışımının buhar fazının 1 m³'ü 2,2 kg kütleye sahiptir;
• 1 kg propan-bütan karışımı yandığında yaklaşık 11,5 kWh termal enerji açığa çıkar;
• sıvılaştırılmış gaz yoğun bir şekilde buharlaşır ve bir kişinin derisine bulaşmak donmaya neden olur.

Propan-bütan karışımının yoğunluğunun bileşimine ve sıcaklığına bağımlılığı

Bileşimine ve sıcaklığına bağlı olarak sıvılaştırılmış bir propan-bütan karışımının (t / m³ cinsinden) yoğunluk tablosu

T, gaz karışımının sıcaklığıdır (ortalama günlük hava sıcaklığı); P / B - karışımdaki propan ve bütan oranı,%

Otonom bir gaz besleme sisteminin ana bileşeni bir propan-bütan karışımıdır. Ancak çoğu anlamaz neden propan ve bütanı karıştırın, çünkü her gaz bağımsız bir yakıt olarak kullanılabilir. Ancak Rusya'nın bazı bölgelerinde bu hidrokarbonlar saf formu ilgili tesislerin gazlaştırılması için fiziksel ve kimyasal özellikler ve iklim faktörleri.

LPG özellikleri

Propanın neden bütan ile karıştırıldığını anlamak için, dış çevre ile etkileşimleri dahil olmak üzere her bir bileşenin özelliklerini bilmek gerekir. bakış açısından moleküler yapı sıvı halde depolanabilen, taşımayı ve çalıştırmayı büyük ölçüde basitleştiren hidrokarbon bileşiklerini ifade ederler.

Sıvı gaz oluşumu için şartlardan biri yüksek basınç 16 bar basınç altında özel tanklarda depolanır. Hidrokarbon gazlarının bir halden diğerine geçişinin ikinci şartı, dış hava sıcaklığıdır. Propan -43°C'de kaynarken, bütanda sıvıdan gaz haline dönüşüm -0,5°C'de gerçekleşir ki bu hidrokarbonlar arasındaki temel farktır.

Bu gazların diğer bazı özelliklerini içeren tablo

Sıvılaştırılmış petrol gazının özellikleri hakkında ek bilgi şu makalede bulunabilir: Bir gaz tankı için propan-bütan - özellikleri ve uygulama özellikleri.

Otonom bir gaz tedarik sisteminde neden propan ve bütanı karıştırıyorsunuz?

Düşünen fiziksel ve kimyasal özellikler doymuş hidrokarbonlar, kullanımları büyük ölçüde iklim koşulları. sıvılaştırılmış bütan saf haliyle negatif sıcaklıklarda çalışmaz. Sıcak iklimlerde saf propan kullanımı kontrendikedir, çünkü sıcaklık gaz deposunda aşırı basınç artışına neden olur.

GOST'u birleştirmek için her bölge için ayrı bir gaz markası üretmek pratik olmadığından, belirlenen normlar dahilinde iki bileşenden oluşan belirli bir içeriğe sahip bir karışım sağlanır. GOST 20448-90'a göre, bu karışımdaki maksimum bütan içeriği% 60'ı geçmemelidir, kuzey bölgeleri için ve kış zamanı yıl, propan payı en az %75 olmalıdır.

İçindeki gazların yüzdesi farklı zaman Yılın

Bu arada, blogumuzdan gazlaştırma ile ilgili daha fazla makale bu bölümde.

teknolojik faktör

İklim faktörüne ek olarak, propan ve bütanın neden karıştırıldığına dair teknolojik bir gerekçe var. Petrol rafinerilerinde, ilgili gazların işlenmesi sürecinde, propan ve bütan üretilir. farklı miktarlar. Bu nedenle kaynak politikasını optimize etmek için bu hidrokarbonlar belirli oranlarda birbirleriyle karıştırılmaktadır. Aynı zamanda, sıvılaştırılmış petrol gazı üretim teknolojisi ne olursa olsun, iki bileşenin yüzdesi GOST tarafından belirlenen sınırlar içinde olmalıdır.

LPG yakıt ikmali için fiyatlandırma politikası

Propan-bütanın maliyeti, içindeki ilk (daha pahalı) bileşenin içeriğine bağlıdır. Bu nedenle, otonom bir gaz besleme sistemine yakıt ikmali için "kış" karışımının "yaz" karışımından daha pahalı olması şaşırtıcı değildir. Ancak, bir şirket piyasa ortalamasının çok altında bir fiyata akaryakıt sunuyorsa, temsilcisine aşağıdaki sorular sorulmalıdır:

• LPG'nin maliyeti neden bu kadar düşük?
• Propan-bütan oranı nedir?
• Bu kompozisyon kışın nasıl çalışacak?
• İlgili teknik dokümantasyon mevcut mu?
• Herhangi bir sorunda firma ile iletişime geçebilir miyim?

Dikkat olmak! Ucuz bir karışım daha sonra çok daha pahalıya mal olabilir.

Bazı şirketler, GOST'a uymayan bir "kış" karışımı sağlayarak kurnazdır. Bu nedenle, LPG'nin düşük maliyeti, en azından alıcıyı uyarmalıdır.

Evinizin gazlaştırılmasıyla ilgili sorunlardan kaçınmak için, profesyonelliğini ve güvenilirliğini zaten kanıtlamış olan Promtekhgaz şirketi ile iletişime geçin. İyi pazar pozisyonları ve eksikliği ile kanıtlandığı gibi olumsuz geribildirim müşterilerden.

Propan anlamına gelir organik madde alkan sınıfı. Propan doğal gazda bulunur ve petrol ürünlerinin parçalanması sırasında oluşabilir. Propan en zehirli gazlardan biri olarak kabul edilir.

Fiziki ozellikleri

Propan, suda az çözünen renksiz bir gazdır. Propanın kaynama noktası 42.1C'dir. Propan hava ile temas ettiğinde patlayıcı bir karışım oluşturur (%2 ila %9,5 buhar konsantrasyonunda). 760 mm Hg basınçta propanın tutuşma sıcaklığı yaklaşık 466 °C olabilir.

Kimyasal özellikler

Propanın kimyasal özellikleri, alkan serisinin özelliklerinin çoğuna benzer. Bu özellikler şunları içerir: klorlama, dehidrojenasyon vb.

propan uygulaması

Propan, çeşitli ihtiyaçlar için yakıt olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Sıvılaştırılmış hidrokarbon gazlarının önemli bir bileşenidir. Propan, solvent üretimi için ve gıda endüstrisinde (itici gaz olarak, E944 katkı maddesi olarak) kullanılır.

soğutucu

İzobütan (R-600a) ve saf propan (R-290a) karışımı ozon tabakasına zarar vermez ve düşük sera gazı potansiyeline (GWP) sahiptir. Bu nedenle, bu karışım yaygın olarak bir soğutucu olarak kullanılır. Bu karışım, soğutma ve iklimlendirmede kullanılmayan soğutucu akışkanların yerini almıştır.

Bütan(C4H10) - propan gibi, alkan sınıfına aittir. Son derece toksik olan ve solunduğunda insan vücudunu zehirleyen organik bir bileşiktir. Kimyada bütan genellikle n-bütan ve izomeri izobütan CH(CH3)3 karışımı olarak adlandırılır. Bütan adı iki bölümden oluşur, kök "ama-" ile İngilizce bütirik asit anlamına gelir ve bu maddenin alkanlara ait olduğunu gösteren "-an" ile biter.

izomerizm

Bütanın iki izomeri vardır:

Fiziki ozellikleri

Bütan renksiz ve yanıcı bir gazdır. Normal basınçta ve 0 °C'nin altındaki sıcaklıklarda kolayca sıvılaşır. Yüksek basınçta ve normal sıcaklıkta oldukça uçucu bir sıvıdır. Bütanın suda çözünürlüğü 100 mililitre suda 6.1 mg'dır. 10 atmosfer basınçta ve 100 °C sıcaklıkta bütan, su ile azeotropik bir bileşik oluşturabilir.

Bulmak ve almak

Bütan, petrol ve gaz kondensatında bulunur (payı yaklaşık %12'dir). Bütan ayrıca petrol fraksiyonlarının hidrokatalitik veya katalitik parçalanması yöntemiyle de elde edilir. Laboratuvar koşullarında bütan, Wurtz reaksiyonu ile elde edilir:

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

Uygulamalar ve reaksiyonlar

Serbest radikal klorlama, 2-klorobutan ve 1-klor karışımı üretir. Havada yanma su üretir ve karbon dioksit. Bütan, çakmaklarda ve gaz şişelerinde propanla karışım halinde yaygın olarak kullanılır. İçlerinde sıvı haldedir ve karışımda koku vericilerin bulunmasından dolayı belli bir kokuya sahiptir. Sahip olduğu "yaz" ve "kış" karışımları vardır. farklı formülasyonlar. Bir kilogram bütanın kalorifik değeri yaklaşık 45 MJ'dir (12,72 kWh).

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

Oksijen eksikliği ile kurum oluşur veya karbonmonoksit veya ikisi birlikte.

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, n-bütandan katalitik oksidasyon yoluyla maleik anhidrit üretimi için bir yöntemin patentini aldı.

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-Bütan, yüksek oktanlı benzinin önemli bir bileşeni olan büten, 1,3-bütadien üretimi için iyi bir hammaddedir. Saf bütan, soğutma ve klimalarda soğutucu olarak kullanılır. Bütan, çevre dostu olması ve çevre güvenliği nedeniyle freondan daha iyidir, ancak freon soğutucu akışkanlardan daha az verimlidir. Bütan, gıda endüstrisinde gıda katkı maddesi E943a olarak ve izobütan, bir itici gaz olan katkı maddesi E943b olarak tescil edilmiştir. Bu maddeler deodorantlarda kullanılmaktadır.

Gıda endüstrisinde, bütan bir gıda katkı maddesi olarak tescil edilmiştir. E943a ve izobütan E943b, örneğin deodorantlarda bir itici gaz olarak.

Bütanın insan vücudu üzerindeki etkisi

İnsanların bütan soluması kalp yetmezliğine ve boğularak ölüme neden olabilir. Sıvı bütan veya bir bütan gazı fışkırması, insanlar için çok tehlikeli olan eksi yirmi dereceye kadar soğumaya neden olur.

Emniyet

Bütan oldukça yanıcıdır. Havadaki bütan konsantrasyonu hacimce %1,9 - 8,4 olduğunda patlamaya neden olabilir. MPC300 mg/m³.