Чем отличается пропан от метана
Пропан — это насыщенный углеводород C3H8, содержащийся в природном газе различного происхождения. Для промышленного и бытового использования его получают при нефтедобыче и переработке нефтепродуктов. Хранится и транспортируется газ в сжиженном состоянии в стальных баллонах под давлением порядка до 16 атмосфер. Пропан не имеет запаха и цвета, он значительно тяжелее воздуха. Объем пропана измеряется в литрах. Заправляют баллоны пропаном на 80% в целях безопасности на случай теплового расширения продукта.
Метан – это простейший углеводород CH4, основная составляющая природного газа. Применяемый в промышленности и в быту метан — это компримированный природный газ. Чистый метан не имеет запаха и цвета, он легче воздуха. Хранится и транспортируется в баллонах в газообразном сжатом состоянии под давлением порядка 200–250 атмосфер. Объем метана измеряется в кубических метрах.
Для использования в быту к обоим газам добавляются специальные вещества (одоранты), чтобы по запаху можно было определить наличие утечки.
Происхождение | Получается искусственно при переработке нефтепродуктов | Природный газ |
Агрегатное состояние при хранении | Сжиженное | Сжатый газ |
Температура кипения | –41,1°C | –161,6°C |
Сжатие в баллоне под давлением | 10–15 атм. | 200–250 атм. |
Теплотворная способность | 23,63 МДж/л | 39,8 МДж/м3 |
Вес среднего баллона | 20–30 кг | 60–125 кг |
Плотность в нормальных условиях | 2,019 кг/м3 | 0,7168 кг/м3 |
Взрывоопасная концентрация в воздухе | 2,1 % | 4,4 % |
Цена единицы условного топлива | 18 руб/л | 5,2 руб/м3 |
Из таблицы видно, что пропан примерно в 2 раза более взрывоопасен, чем метан.
В системах магистрального газоснабжения используется метан. Пропан или же смесь пропана с бутаном применяется в системах автономной газификации. Оба газа в настоящее время применяются в качестве топлива в ГБО автотранспорта.
Что лучше: пропан или метан? — Термо Кинг Стикс
На дизельный двигатель можно поставить только метановое ГБО. Метан чище, дешевле и безопаснее пропана. Пропан более широко распространён. Пропановое оборудование дешевле, но использование пропана приводит к повышенному износу двигателя. Метановое оборудование дороже, но экономичнее, хотя метановые заправки пока ещё не так распространены, как пропановые.
Существует два вида газового топлива – LPG и CNG, сжиженный попутный нефтяной газ («пропан-бутановая смесь», «пропан») и компримированный (сжатый) природный газ («метан»).
Пропан-бутановая смесь заправляется в автомобиль в сжиженном виде (давление 10-16 атм), а сжатый природный газ метан – в газообразном под большим давлением (давление 200 атм).
Метан (природный газ, КПГ, CNG)
Природный газ состоит из метана (82…98%), этана (до 6%), пропана (до 1,5%), бутана (до 1%), азота (до 7%). Именно метан влияет на свойства природного газа, т.к. его содержание доминирующее.
-
Высокое давление и физические свойства природного газа позволяют применять его на дизельных двигателях.
-
Метан намного чище пропана, в нём практически нет примесей, влияющих на износ двигателя.
-
Плотность природного газа почти в два раза ниже (0,554…0,70) плотности воздуха, и в случае негерметичности системы утечка сразу же будет подниматься вверх, препятствуя накоплению и созданию взрывоопасной концентрации на уровне пола или в смотровых ямах, что делает практически невозможным образование взрывоопасной концентрации на открытом воздухе даже в безветренную погоду.
-
Имеет октановое число 110, а это значение превышает параметры традиционного топлива.
-
Для хранения требуется усиленный баллон (дороже, чем пропановый).
-
При том же объёме баллонов, количество метана меньше, чем пропана.
-
Меньший запас хода, чем на пропане.
-
Высокая цена оборудования, окупаемость в коммерческом транспорте при больших пробегах.
-
Низкая цена метана. Метан всегда будет дешевле пропана. Высокая экономия на топливе в долгосрочном периоде.
-
Не такое большое количество заправок, в сравнении с пропановыми.
Пропан (пропан-бутановая смесь, СУГ, LPG)
Пропан — это также углеводородный газ, который является побочным продуктом при добыче нефти, также может быть получен при крекинге нефти или из природного газа.
-
Применение пропана на дизельных двигателях невозможно.
-
Пропан содержит больше примесей, чем метан, и приводит к раннему износу двигателя, форсунок, фильтрующих элементов и редуктора.
-
Пропан-бутановая смесь при концентрации 2,1…9,5% также может воспламениться. Кроме того, пропан-бутан тяжелее воздуха и любая утечка скапливается около автомобиля.
-
Для хранения требуется обычный газовый баллон (дешевле, чем метановый).
-
Невысокая цена оборудования, быстрая окупаемость.
-
Из-за низкой чистоты газа и наличия примесей снижается ресурс системы, компоненты (форсунки, фильтры, редуктор) придётся менять чаще, чем на метане.
-
Большое количество заправок.
-
Больший запас хода, чем на метане.
Почему пропан хранится в бытовых резервуарах, а природный газ — нет?
Категория: Химия Опубликовано: 2 мая 2013 г.
Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.
Чтобы получить полезное количество газообразного топлива в баке разумного размера, вы должны сжижать его. Некоторые виды топлива легче сжижать, чем другие. Согласно учебнику «Органическая химия» Джозефа М. Хорнбэка, температура кипения пропана составляет -44° F (-42° C) при атмосферном давлении, а метана (природный газ) имеет температуру кипения -260° F (- 162°С) при атмосферном давлении. Это означает, что метан должен быть охлажден до гораздо более низкой температуры, чем пропан, чтобы превратиться в жидкость, которую можно хранить в резервуаре. Молекулы пропана состоят из трех атомов углерода, связанных в цепочку с восемью атомами водорода, связанными с этими атомами углерода. Напротив, молекула метана состоит всего из одного атома углерода, связанного с четырьмя атомами водорода. Молекулы метана обладают высокой степенью симметрии. В результате у них нет постоянного электрического диполя. Связь между постоянными диполями является доминирующим механизмом связи между молекулами, поскольку они превращаются в жидкость для многих веществ, таких как вода.
Но бытовой пропан обычно не хранится в жидком состоянии при низкой температуре. Вместо этого используется высокое давление. Чтобы пропан оставался жидким при комнатной температуре (70° F или 21° C), его необходимо держать в резервуаре под давлением около 850 кПа. Этого можно добиться с помощью прочного металлического бака. Напротив, для поддержания метана в жидком состоянии при комнатной температуре требуется резервуар, который может поддерживать давление около 32 000 кПа.
Бытовые металлические баки не выдерживают такого давления. Короче говоря, метан не хранится в бытовых резервуарах, потому что симметрия его молекул затрудняет его сжижение. В принципе, вы можете хранить метан в резервуаре в газообразном состоянии, но плотность метана в газообразном состоянии настолько мала, что вы не сможете хранить его в пригодном для использования количестве. Вместо этого природный газ перерабатывается и хранится на нефтеперерабатывающих заводах, а затем в газообразном состоянии подается в домохозяйства по трубам. Свойства различных основных видов топлива приведены ниже, хорошо показывая тенденцию изменения давления жидкости при комнатной температуре. Обратите внимание, что значения давления приблизительны.
| Топливо | Температура кипения (°С) | Давление пара при 21°C (кПа) |
|---|---|---|
| Метан CH 4 | -162 | 32000 |
| Этан C 2 H 6 | -89 | 3800 |
| Пропан C 3 H 8 | -42 | 850 |
| Бутан C 4 H 10 | 0 | 230 |
| Пентан C 5 H 12 | 36 | 60 |
| Гексан C 6 H 14 | 69 | 17 |
| Гептан C 7 H 16 | 98 | 5 |
| Октан C 8 H 18 | 126 | 1 |
Темы: топливо, жидкость, метан, природный газ, фаза, фазовая диаграмма, давление, пропан, хранилище пропана, баллоны с пропаном, давление паров
Что такое газы метан, бутан и пропан?
••• Thinkstock/Comstock/Getty Images
Обновлено 24 апреля 2017 г.
Кристи Бишопп
Метан, бутан и пропан являются примерами углеводородов, представляющих собой органические соединения углерода и водорода. Эти три газа вместе со следовыми количествами других газов и другого углеводорода, называемого этаном, составляют ископаемое топливо, известное как природный газ.
Природный газ
Природный газ — это ископаемое топливо, встречающееся в подземных резервуарах, часто расположенных рядом с нефтяными месторождениями. В сыром виде природный газ не имеет запаха и цвета, но легко воспламеняется. Он сгорает относительно чисто, то есть выделяет меньше загрязняющих веществ, чем другие виды топлива, и обычно используется для обогрева домов, приготовления пищи и выработки электроэнергии. Характерный запах тухлых яиц, связанный с подачей природного газа в дома, возникает из-за одоранта под названием меркаптан, специально добавленного для облегчения обнаружения утечек природного газа, который может стать взрывоопасным при более высоких концентрациях.
Метан
Молекула метана, обозначаемая аббревиатурой Ch5, содержит один атом углерода и четыре атома водорода. Даже в необработанном виде природный газ на 70-90% состоит из метана. При переработке удаляется большинство других газов и углеводородов, в результате чего получается природный газ, представляющий собой почти чистый метан, когда он подается в дома по трубопроводу. Хотя метан в основном используется в энергетических целях, он также используется для получения хлороформа, формальдегида, некоторых фреонов и других веществ. Ученые могут синтезировать метан путем перегонки угля.
Бутан
Термин «бутан» относится к любому из двух газообразных углеводородов, каждая молекула которых содержит четыре атома углерода и 10 атомов водорода (C4h20). Когда атомы углерода молекулы расположены в прямую цепочку, результат называется нормальным бутаном или н-бутаном; когда цепь атомов кажется разветвленной, молекула называется изобутаном.
Оба присутствуют в природном газе и сырой нефти и производятся в больших количествах, когда сырая нефть перерабатывается в бензин. Легковоспламеняющийся, но не имеющий запаха, бесцветный и легко сжижающийся бутан служит топливом для зажигалок и переносных печей, а также повышает летучесть бензина.
Пропан
Газообразный в своей природной форме пропан извлекается при переработке сырой нефти и переработке природного газа, который содержит около 5 процентов пропана. Каждая молекула пропана (C3H8) содержит три атома углерода и восемь атомов водорода. На практике пропан обычно хранится в менее объемной жидкой форме в специальном резервуаре, который можно увидеть прикрепленным к уличному газовому грилю или к транспортному средству для отдыха с газовыми приборами для приготовления пищи, отопления и охлаждения. Пропан часто служит основным источником энергии для домов в сельской местности, где нет доступа к линиям природного газа.
Статьи по теме
Ссылки
- Ассоциация поставщиков природного газа: История
- AUS-e-TUTE: Краткий обзор свойств и использования углеводородов
- The Need Project: Пропан
- Британская энциклопедия 9 006 9015 О бутане 9006 9015 Автор
Кристи Бишопп, уроженка Среднего Запада, занимается профессиональным писательством с 1992 года.
