Температура горения пропана и другие свойства

Пропан. Совершенно та же Википедия. Только лучше.

Физические свойства[править | править код]

Бесцветный газ без запаха[6]. 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[7] Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 т/м3. Газ легко сжижается при повышении давления.

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

Использование в промышленности

Необходимость заказать пропан с доставкой может возникнуть в самых различных отраслях промышленности. Технический пропан задействуют для:

• осуществления газопламенных работ, раскроя металлов и сварки неответственных конструкций на предприятиях заготовительного производства;
• проведения кровельных работ;
• обогрева производственных помещений, построек животноводческих хозяйств и птицефабрик, агрокомплексов, строительных конструкций;
• осуществления работы газового оборудования на пищевом производстве;
• изготовления хладагентов;
• производства лакокрасочной продукции, резинотехнических изделий, растворителей, парфюмерии и косметики, полиграфического оборудования;
• деасфальтизации гудрона;
• создания давления в парфюмерных флаконах;
• улучшения качества пищевых продуктов.

Как добывают пропан

В настоящее время было придумано сразу несколько способов его добычи. Перечислим их, начиная с наиболее популярного:

1. Пиролиз углеводородов в печах с добавлением водяного пара – распространенный метод добычи.
2. Синтез углеводородов, основанный на методе Фишера-Тропша.
3. Адсорбция на активированном угле.
4. Масляная адсорбция.
5. Ректификация под давлением.
6. Выделение пропана из газообразных продуктов гидрогенизации каменноугольной смолы или каменного угля.

Строение

Пропан — это предельный углеводород, состоящий из трех атомов углерода. По этой причине он имеет изогнутую форму, но из-за постоянного вращения вокруг осей связей существует несколько молекулярных конформаций. Связи в молекуле ковалентные: С-С неполярные, C-H слабополярные. Из-за этого их сложно разорвать, а вещество довольно трудно вступает в химические реакции. Это и задает все химические свойства пропана. Изомеров у него нет. Молярная масса пропана – 44,1 г/моль.

Оригинальное решение

В качестве газоанализатора стали использовать наши носы. В газовое топливо добавляют одоранты, особые примеси, которые придают запах газу. Если дезодоранты используют для устранения различных запахов, то одоранты, наоборот, служат для создания таковых. Причём стараются делать их как можно более противнее и неприятнее.

Магистральный газ в домах уже не один десяток лет обычное явление не только в городах, но и во многих деревнях нашей страны. Там, где его по трубам провести невозможно либо нецелесообразно с экономической точки зрения, пользуются сжиженным природным газом. Для этого устанавливают газгольдеры.

Рис.2

Химические свойства[править | править код]

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} }

• Галогирование
  • 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} }

Пропан технический: свойства

Среди основных параметров вещества стоит отметить следующие:

• сумма пропилена и пропана составляет не менее 75 % от всего объема (количество последнего не нормируется);
• сумма бутанов и непредельных углеводородов – не нормируется;
• количество жидкого остатка не должна превышать 0,7 % об.;
• давление насыщенных паров при температуре – 20 ◦С должно быть не менее 0,16 МПа;
• количество сероводорода и меркаптановой серы не должна превышать 0,013 % от всего объема;
• интенсивность запаха пропана должна превышать 3 балла.

Минимальная температур горения пропана составляет – 35 °C. Благодаря этому работать с газом можно в любых условиях. Самовоспламеняется пропан, при нормальном атмосферном давлении, при температуре в 466 °C. При 97 °C возникает критическая температура пропана. Температура горения пропан-бутана колеблется от 800 до 1970 °С, пламя сгорания чистого пропана имеет температуру около 2526 °C, а жаропроизводительность, в среднем, составляет 2110 °C. В газовых резаках, при смеси с кислородом от 1:4 до 1:5 (пропан:кислород), возникает температура пламени до 2830 °C.

Пропан в транспортной отрасли

В автомобильном деле пропан наиболее известен как альтернативный вид топлива для транспортных средств, превосходящий по своим характеристикам привычный бензин. Также пропан используют:

• в газовых автопогрузчиках;
• для обогрева кузовов и кабин большегрузного транспорта;
• в качестве топлива для летательных аппаратов и водных судов.

Химические и физические свойства

Пропан-бутан обладает уникальнейшими химическими, физическим свойствами, что буквально и сделало его столь популярным среди потребителей всего мира.

Во-первых, этот представитель сжиженных углеродных газов остается в жидкой форме исключительно при большом давлении, которое равно 16-ти атмосферам. Поэтому при транспортировке вещество перевозят только в газовых баллонах с соответствующим давлением.

Температура горения пропана не равна какому-то определенному числу и колеблется в пределах между 800-1970 градусов по Цельсию. Столь высокие показатели полностью оправдывают ту пользу, которую он приносит в быту человека, ведь горение этой смеси имеет большой КПД при исполнении любых задач, связанных с использованием данного газа.

Температура кипения пропана составляет -42 градуса по Цельсию, что свидетельствует о гарантии безопасности эксплуатации в нормальных условиях.

Но так как мы рассматриваем смесь пропана с бутаном, то эта цифра может подняться до отметки -25 градусов и даже выше, в зависимости от процентного соотношения составляющих в веществе. Стоит учесть, что пропан замерзает при температуре -188 градусов.

При перевозке вещества не стоит забывать о температуре пропана в баллоне, которая не должна превышать отметку выше 15 градусов по Цельсию.

Такой подход считается наиболее безопасным, поскольку при транспортировке с высшей температурой газовых баллонов, существенно возрастает риск возгорания.

Кстати, что касается температуры воспламенения пропана-бутана, то и здесь они отличаются – у первого она составляет 504 градуса по Цельсию, а у второго – 430. Но, не смотря на столь большое количество отличий между своими составляющими, этот представитель сжиженных углеродных газов вполне конкурентный с бензиновыми горючими смесями.

Физические свойства пропана

Как уже упоминалось, пропан — это газ без цвета и запаха. Он не растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых органических веществах (метанол, ацетон и другие). При – 42,1 °C сжижается, а при − 188 °C становится твердым. Огнеопасен, так как образует с воздухом легковоспламеняющиеся и взрывоопасные смеси.

Отличие пропана от метана

Среди отличительных особенностей пропана стоит отметить:

• более высокая эффективность при сгорании, благодаря чему он намного эффективнее метана во время проведения сварочных работ;
• высокая инертность газа, что позволяет ему более активно вступать в разнообразные химические реакции;
• пропан безопаснее метана и отличается наличием наркотического действия;
• при транспортировке пропана не нужно использовать какое-то специальное оборудование, достаточно обычных стальных баллонов.

Кроме этого, пропан является более дешевым и легче заправляется.

Примечания[править | править код]

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов

В таблице приведены основные характеристики горючих газов

с воздухом	с кислородом
Газы
Ацетилен	3150-3620	1,173	52,6	12600	1	1,0-1,3	2,2-81,0	2,3-93,0	Все виды газопламенной обработки
Бутан	2118-2500	2,54	116	27800	0,6	4,0	1,5-8,5	2-45,0	Кислородная резка, сварка и пайка цветных металлов, сварка стали толщиной до 6 мм, металлизация, правка, гибка, огневая зачистка
Водород	2000-2235	0,09	10,6	2400	5,2	0,3-0,4	3,3-81,5	2,6-95,0	Сварка стали толщиной до 2 мм, латуни, свинца, алюминия, чугуна, пайка, кислородная резка
Городской газ	2000-2300	0,84-1,05	18,8-21	4400-6500	2,5	1,5-1,6	3,8-24,6	10,0-73,6	Сварка легкоплавких металлов, пайка, кислородная и кислородно-флюсовая резка
Коксовый газ	2100-2300	0,4-0,55	14,7-17,6	3520-4215	3,2	0,6-0,8	7,0-21,0	—	Сварка легкоплавких металлов, пайка, кислородная резка
Метан	2043-2200	0,67	33,4	8000	1,6	1,5	4,8-16,7	5,0-59,2	Сварка легкоплавких металлов, пайка, кислородная и кислородно-флюсовая резка
Нефтяной газ	2300	0,65-1,45	40,9-56,4	9800-13500	1,2	1,5-1,6	3,5-16,3	—	Сварка легкоплавких металлов, пайка, кислородная и кислородно-флюсовая резка
Пиролизный газ	2300	0,65-0,85	31,3-33,4	7500-8000	1,6	1,2-1,5	—	—	Сварка стали толщиной до 2 мм, сварка латуни, свинца, алюминия, пайка, кислородная резка
Природный газ	2100-2200	0,5-0,7	35,4-40	8500-9500	1,6-1,8	1,5-1,6	4,8-14,0	5,0-59,2	Сварка стали толщиной до 4,5 мм, легкоплавких металлов, пайка, кислородная и кислородно-флюсовая резка
Пропан	2110-2500	1,88	89	21200	0,6	3,5	2,0-9,5	2,0-48,0	Кислородная резка, сварка и пайка цветных металлов, сварка стали толщиной до 6 мм, металлизация, правка, гибка, огневая зачистка
Пропан-бутановая смесь	2400-2700	1,92	89	21200	0,6	3,0-3,5	—	—	Кислородная резка, сварка и пайка цветных металлов, сварка стали толщиной до 6 мм, металлизация, правка, гибка, огневая зачистка
Сланцевый газ	2000	0,7-0,9	12,6-14,3	3000-3400	4,0	0,7	—	—	Сварка легкоплавких металлов, пайка, кислородная резка
Пары
Бензин	2500-2600	0,7-0,76	42-44,5	10000-10600	1,4	1,1-1,4	0,7-6,0	2,1-28,4	Кислородная резка стали, сварка, пайка легкоплавких металлов, подводная резка
Керосин	2400-2450	0,8-0,84	42-42,8	10000-10200	1,0-1,3	1,7-2,4	1,4-5,5	2,0-28,0	Кислородная резка стали, сварка, пайка легкоплавких металлов, подводная резка

Примечания[ | ]

1. https://www.firesprinkler.ru/dmdocuments/PZ_SP_S.pdf «Склады сжиженных углеводородных газов. Требования пожарной безопасности»
2. https://propane-butane.ru Горизонтальные резервуары
3. https://gazovik-ongk.ru/ Архивная копия от 24 июня 2020 на Wayback Machine Резервуары и технологическое оборудование
4. Zhang, Chunhua; Bian, Yaozhang; Si, Lizeng; Liao, Junzhi; Odbileg, N (2005). «A study on an electronically controlled liquefied petroleum gas-diesel dual-fuel automobile». Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering 219 (2): 207. doi:10.1243/095440705X6470.
5. Qi, D; Bian, Y; Ma, Z; Zhang, C; Liu, S (2007). «Combustion and exhaust emission characteristics of a compression ignition engine using liquefied petroleum gas-fuel-oil blended fuel». Energy Conversion and Management 48 (2): 500.