Propán

Propán
Propán molekula
Azonosítás
IUPAC név	propán
Szinonimák	n -propán dimethylmethane R290
N o CAS	74-98-6
N o ECHA	100 000 753
N o EC	200-827-9
PubChem	6334
Mosolyok	CCC PubChem , 3D nézet
InChI	InChI: 3D nézet InChI = 1S / C3H8 / c1-3-2 / h3H2,1-2H3
Megjelenés	sűrített cseppfolyósított gáz, szagtalan, színtelen
Kémiai tulajdonságok
Brute formula	C 3 H 8   [izomerek]
Moláris tömeg	44,0956 ± 0,003  g / mol C 81,71%, H 18,29%,
Dipoláris pillanat	0,084  ± 0,001  D
Fizikai tulajdonságok
T ° fúzió	-187,63  ° C
T ° forráspontú	-42,1  ° C
Oldékonyság	75  mg · l -1 ( víz , 20  ° C )
Oldhatósági paraméter δ	13,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Térfogat	2,0098  kg · m -3 ( 0  ° C , 1 015  mbar , gáz) 0,5812  kg · l -1 ( -42,1  ° C , 1 015  mbar , folyadék) egyenlet: ρ=1.3757/0,27453(1+(1-T/369,83)0,29359){\ displaystyle \ rho = 1,3757 / 0,27453 ^ {(1+ (1-T / 369,83) ^ {0,29359})}} A folyadék sűrűsége kmol · m -3-ban és a hőmérséklet Kelvinben, 85,47 és 369,83 K között. Számított értékek: 0,49106 g · cm -3 25 ° C-on. T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 85.47 −187,68 16,583 0,73126 104,43 −168,72 16.18957 0,71391 113,91 −159.24 15.98919 0,70508 123.38 −149,77 15.78607 0.69612 132,86 −140.29 15.58004 0,68703 142,34 −130.81 15.37091 0.67781 151,82 −121,33 15.15847 0.66844 161.3 −111.85 14.94247 0,65892 170,78 −102,37 14,72265 0.64922 180.26 −92.89 14.49871 0,63935 189,74 −83.41 14.2703 0.62928 199,21 −73,94 14.03704 0,61899 208,69 −64,46 13.79848 0,60847 218,17 −54,98 13.5541 0,5977 227,65 −45,5 13.30331 0,58664 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 237.13 −36.02 13.0454 0,57526 246,61 −26.54 12.77951 0,56354 256.09 −17.06 12.50464 0,55142 265,56 −7.59 12.21953 0,53884 275.04 1.89 11.92263 0,52575 284.52 11.37 11.61198 0,51205 294 20.85 11.28499 0,49763 303,48 30.33 10.93822 0,48234 312,96 39.81 10.56686 0,46597 322,44 49.29 10.16385 0,4482 331.92 58,77 9.71813 0,42854 341,39 68.24 9.21055 0,40616 350,87 77,72 8.60236 0,377934 360,35 87.2 7.78763 0,34341 369,83 96,68 5.011 0,22097
Öngyulladási hőmérséklet	Olvadáspont: 470  ° C
Lobbanáspont	-104  ° C
Robbanási határok a levegőben	1.7 - 10.8  térfogat% 31-ig - 202  g · m -3
Telített gőznyomás	8,327  bar át 20  ° C-on 10,8  bar át 30  ° C-on 17,081  bar át 50  ° C-on egyenlet: Pvs=exo(59,078+-3492.6T+(-6.0669)×lnem(T)+(1.0919E-5.)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (59.078 + {\ frac {-3492.6} {T}} + (- 6.0669) \ l-szer (T) + (1.0919E-5) \ -szer T ^ {2})} Pascálban mért nyomás és hőmérséklet Kelvinben, 85,47 és 369,83 K között. Számított értékek: 953 257,14 Pa 25 ° C-on. T (K) T (° C) P (Pa) 85.47 −187,68 0 104,43 −168,72 0,09 113,91 −159.24 0,84 123.38 −149,77 5.6 132,86 −140.29 27.68 142,34 −130.81 107,93 151,82 −121,33 348,17 161.3 −111.85 962,5 170,78 −102,37 2 343,18 180.26 −92.89 5,132.18 189,74 −83.41 10 286,81 199,21 −73,94 19.129.02 208,69 −64,46 33,371,48 218,17 −54,98 55,119.11 227,65 −45,5 86,848,72 T (K) T (° C) P (Pa) 237.13 −36.02 131,373 246,61 −26.54 191,796.36 256.09 −17.06 271 469,9 265,56 −7.59 373 951,9 275.04 1.89 502,978,37 284.52 11.37 662,446.88 294 20.85 856,414.89 303,48 30.33 1 089 113,33 312,96 39.81 1 364 974,76 322,44 49.29 1 688 675,49 331.92 58,77 2,065,190,71 341,39 68.24 2 499 861,99 350,87 77,72 2 998 476,33 360,35 87.2 3,567,356.92 369,83 96,68 4 213 500
Kritikus pont	96,75  ° C , 42,5  bar , 0,2  s -1 · mol -1
Hármas pont	1,685 × 10 -9  bar át -188,15  ° C
Hangsebesség	1158  m · s -1 (folyadék, -42,1  ° C )
Termokémia
S 0 folyadék, 1 bar	171,0  J · mol -1 · K -1
Δ f H 0 gáz	-104,7  kJ · mol -1
Δ f H 0 folyadék	-119,8  kJ · mol -1
Δ vap H °	16,25  kJ · mol -1 - 25  ° C 18,774  kJ · mol -1 - -42,11  ° C
C o	73,6  J · mol -1 · K -1 ( 25  ° C , gáz) 98,36  J · mol -1 · K -1 ( -43,15  ° C , folyékony) egyenlet: VSP=(28,277)+(1.1600E-1)×T+(1.9597E-4)×T2+(-2.3271E-7)×T3+(6.8669E-11.)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (28.277) + (1.1600E-1) \ T + (1.9597E-4) szorzat T ^ {2} + (- 2.3271E-7) szorzat T ^ {3} + (6.8669E-11) \ -szerese T ^ {4}} Hőkapacitása gáz J · mol -1 · K -1 és hőmérséklet kelvinben, 100-1500 K. Számított értékek: 74,658 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 100 −173.15 41,611 944 193 −80.15 56,387 1,279 240 −33.15 64,416 1461 286 12.85 72,498 1644 333 59.85 80 887 1,834 380 106,85 89,318 2,026 426 152,85 97,528 2 212 473 199,85 105,800 2 399 520 246,85 113,887 2,583 566 292,85 121,565 2 757 613 339,85 129,117 2 928 660 386,85 136,328 3 092 706 432,85 143,022 3 243 753 479,85 149,461 3 389 800 526,85 155,477 3,526 T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 846 572,85 160,943 3,650 893 619,85 166,092 3 767 940 666,85 170,804 3,873 986 712,85 175,005 3 969 1,033 759,85 178,897 4,057 1,080 806,85 182,412 4,137 1,126 852,85 185,521 4,207 1,173 899,85 188,403 4 273 1,220 946,85 191,038 4 332 1,266 992,85 193,435 4 387 1313 1 039,85 195 765 4,440 1360 1086,85 198,049 4,491 1,406 1132.85 200,322 4,543 1,453 1,179,85 202 772 4,598 1500 1 226,85 205,450 4,659
PCS	2 195,9  kJ · mol -1
PCI	2 028,37  kJ · mol -1
Elektronikus tulajdonságok
1 re ionizációs energia	10,95  ± 0,05  eV (gáz)
Óvintézkedések
SGH
Veszély H220, H220  : Fokozottan tűzveszélyes gáz
WHMIS
A, B1, V  : Sűrített gáz abszolút nyomása 21,1  ° C-on = 853  kPa B1  : Tűzveszélyes gáz alsó gyúlékonysági határértéke = 2,1% Kihordás 1,0% -on osztályozási kritériumok szerint
NFPA 704
4 2 0
Szállítás
23.    1978    Kemler-kód: 23  : gyúlékony gáz ENSZ-szám  : 1978  : PROPANE osztály: 2.1 Címke: 2.1  : Gyúlékony gázok (megfelel az F nagybetűvel jelölt csoportoknak);
Ökotoxikológia
LogP	2.36
Szagküszöb	alacsony: 12 225  ppm magas: 20 005  ppm
Egység SI és STP hiányában.

A propán egy alkán lineáris C 3 H 8 képlet. Biopropánról beszélünk, ha az nem fosszilis eredetű.

Ma főleg más kőolajtermékekből nyerhető gázzal vagy kőolaj termokémiai eljárásokkal, de kezdik kinyerni a biogázból is . Általában kémiai energiaforrásként használják belső égésű motorokban, kazánokban, barbecue-ban történő égés során.

Általában folyékony formában értékesítik, különösen LPG formájában (ez az egyik fő alkotóeleme). Az esetleges szivárgások jelzésére illatanyagként adalékot, etántiolt használnak.

használat

A propánt főként üzemanyagként és üzemanyagként használják (ez a cseppfolyósított petróleumgáz fő alkotóeleme ).

Az iparban reagensként is használják:

• a termelés az etilén és a propén által gőz krakkolás  ;
• szintézisében tetraklór-etilén és a tetraklór-metánt az chlorolysis  ;
• (nemrégiben) benzol , toluol és xilol szintetizálására ( zeolit- katalizált átalakítással )  ;
• (a közelmúltban) alternatívájaként vagy kiegészítéseként a hidraulikus rétegrepesztés a rétegrepesztés-és stimulálása a tározó kőzetek, hogy azokból a természetes gáz ( palagáz ) eljárás szerint által kifejlesztett GasFrac, egy kis gáz cég székhelye Calgary ( Alberta ), szakosodott hidraulikus törés, aki olyan megoldást keresett, amely hatékony, de kevésbé vízfogyasztó. A propán (néha nitrogént is használnak, vagy gázkeverék) jobban és tovább hatol a kőzet mikrorepedéseibe, és könnyebben jön ki, mint a víz. A víz kezelése azonban sokkal veszélyesebb, mint a víz.

A katalitikus oxidáció segítségével lehetséges platina vagy palládium , mint katalizátor . Mivel a propán olcsó és bőséges alapanyag, monomerjeivé ( propilén , akrilsav ) való szelektív oxidációját intenzíven tanulmányozzák.

Fizikai-kémiai tulajdonságok

A propán a levegőnél sűrűbb (1,5-szeres) gáz normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között , ezért a levegővel töltött helyiségben zsebeket képez a földön. 780 - 800  ° C feletti hőmérsékletről bomlik le .

A propán égése tisztább, mint a benziné (előnyös H / C arányának köszönhetően), de lényegesen szennyezőbb, mint a metáné vagy a hidrogéné . A CC-kötések jelenléte a vízgőz és a szén-dioxid mellett szerves maradványokat hoz létre. Ezek a termékek teszik láthatóvá a lángot.

Gyártás és szintézis

Propán jön elsősorban a tisztítására természetes gáz vagy a elválasztása cseppfolyósított gázok (propán és bután ) a nyersolaj desztillációjával.

Éghajlati hatások

A Föld évente egy megatonnát szabadít fel a légkörbe.

Biopropán

A biopropán olyan biomasszából előállított gáz , amelynek kémiai összetétele megegyezik a kereskedelmi propánéval. Abban az esetben, az első európai finomító Neste a Rotterdam , ez egy melléktermékek termék termelésének biodízel 68% ipari hulladék (főzés olajok, állati zsír maradékok (főként Ázsiában, hanem Európában és Franciaországban is) és zöldséglé olajok (repce- és pálmaolaj, amelyek a keverék fennmaradó 32% -át képezik).

Szerint az életciklus elemzések által megrendelt PRIMAGÁZ (értékeltük egy év során ADEME) „Biopropane bocsát ki 60 g CO 2egyenérték / kWh, azaz körülbelül 78% -kal kevesebb, mint a fosszilis tüzelőanyagok referenciaértéke […] 36 gramm CO 2eq / kWh a biomassza-ellátásnak, 22 gramm a gyártásnak, 0,5 gramm a tengeri szállításnak és 1,5 gramm az elosztásnak […] a fűtőolaj ötször több CO 2 -kibocsátást okozegyenértékű ", mint a biopropán, ez utóbbi" teszi a piacon a legkevesebbet kibocsátó üzemanyagot […] A Primagaz biopropánját a hollandiai Rotterdamban állítja elő a Neste, akivel az SHV Energy 2018-tól évente 40 000 tonna biopropánt kötött kizárólagos termelési partnerségbe. ” . A Primagaz szerint a Primagaz által kiszolgált családi házak építési projektjeinek fele 2019-től biopropánt fog használni, mint valószínűleg néhány tervezett szociális lakóövezet öko-környezete . A teljes terület potenciálisan hozzáférhet hozzá, beleértve azt a 27 000 települést is, amelyet a gázhálózat nem szolgál ki. Egy üveg biopropángázt pedig 2018 vége előtt terveznek. 2018-ban a Primagaz azt tervezi, hogy a biopropán 8% -át integrálja az 1750 francia állomás PB- gázába , de 2020-ban csak az értékesítés 3% -át fogja importálni.

Gazdaság

A propánt tartályokban használják a föld felett vagy alatt, és évente egy vagy több alkalommal töltik meg a beszállítók, az úgynevezett propán tartályhajók. A tartályt általában ingyen bocsátják rendelkezésre, cserébe több évre szóló elkötelezettségért.

Franciaországban a propán gáz piac egy oligopólium között Antargaz (Régebben Antargaz-Finagaz) Butagaz , Prímagáz és kisebb mértékben, Vitogaz .

A szállítók megkönnyítik a gázhoz való hozzáférést azáltal, hogy tartályokat telepítenek olyan házakba, amelyek nincsenek összekapcsolva a városi gázzal ( földgáz ). Vannak üzemanyagtartályok is , de a propán tisztább energiát kell fogyasztani az égés során.

Megjegyzések és hivatkozások

1. PROPANE , a Vegyi Anyagok Biztonságáról Nemzetközi Program biztonsági lapja (i) , konzultáció 2009. május 9-én
2. (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008. június 16, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 és 1-4200-6679-X ) , p.  9-50
3. számított molekulatömege a „  atomsúlya a Elements 2007  ” on www.chem.qmul.ac.uk .
4. Kémiai kézikönyv, D. Lide, 2004-2005.
5. "Propán" bejegyzés az IFA (a munkavédelemért felelős német testület) GESTIS vegyi adatbázisába ( német , angol ), hozzáférés: 2009. április 20. (JavaScript szükséges)
6. (a) James E. Mark, fizikai tulajdonságai: Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 és 0-387-69002-6 , online olvasás ) , p.  294
7. (en) Robert H. Perry és Donald W. Green , Perry vegyészmérnökök kézikönyve , Egyesült Államok, McGraw-Hill,1997, 7 -én  ed. , 2400  p. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , p.  2-50
8. "  Propán  " , http://www.nist.gov/ (hozzáférés : 2009. április 20. )
9. (a) W. M Haynes, Handbook of Chemistry and Physics , CRC, 2010-2011 91 th  ed. , 2610  p. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , p.  14–40
10. (a) Carl L. yaws, Handbook of termodinamikai diagramok: Szerves vegyületek C8 C28 , vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-857-8 )
11. bután-propán gázok
12. (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  p. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , p.  10-205
13. Index szám 601-003-00-5 táblázat 3.1 függelék VI EK rendelet 1272/2008 (december 16, 2008)
14. "  Propán  " a vegyi termékek adatbázisában Reptox of the CSST (quebeci munkavédelemért felelős szervezet), hozzáférés: 2009. április 24.
15. "  Propán  " a hazmap.nlm.nih.gov címen (hozzáférés : 2009. november 14. )
16. Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke, Ullmann ipari kémiai enciklopédiája , szénhidrogének , Wiley-VCH Verlag,2000
17. Gasfrac vállalati portál
18. Brino, A. és Albany, N. (2011), Az új vízmentes frakkolási módszer elkerüli a szennyezési problémákat, de a fúrók lassan magukévá teszik [PDF] , Insideclimatenews.org., 5  o.
19. Tang, W., Xiao, W., Wang, S., Ren, Z., Ding, J. és Gao, PX (2018), A katalitikus propán oxidációjának fokozása PGM-mentes Co 3 O 4 nanokristály aggregátumokon kémiai kimosással : Összehasonlító tanulmány Pt és Pd alapú katalizátorokkal , Alkalmazott B katalízis: Környezeti .
20. (ES) Juan Pablo Hernández , Adriana Echavarría és Luz Amparo Palacio , „  szintézise két új Nikkel és réz- Nikkel vanadátokat használt propán oxidatív dehidrogénezési  ” , Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia ,2013 Június( ISSN  0120-6230 , online olvasás )
21. (en) "  A propán oxidatív dehidrogénezése N2O-val a zeolit ​​Cr / FeZSM-5 felett  " , Ing. versengeni. , vol.  15,2013( online olvasás )
22. (in) "  A VANÁDIUM HIDROTALCIT-SZERŰ ANYAGOKBÓL SZÁRMAZOTT KATALIZÁTOROK HATÁSA A PROPAN OXIDATÍV HIDRIDEGENGÁLÁSÁBAN  " , Revista Colombiana de Química ,2011( online olvasás )
23. (en) "  A Mo PD / g-Al2O3 TÁMOGATOTT KATALIZÁTOROKRA TÁMOGATÁSÁNAK PROPÁN OXIDATÍV HIDRODROGENÁLÁSÁBAN  " , Dyna rev.fac.nac.minas ,2011( online olvasás )
24. (in) A propán oxidációjának kinetikai vizsgálata Mo és V vegyes oxid alapú katalizátorok ,2011( online olvasás )
25. (in) "  A reakcióhálózat propán oxidációs szakaszában tiszta MoVTeNb M1 oxid katalizátorok felett  " , Journal of Catalysis , Vol.  311,2014, P.  369-385 ( online olvasás )
26. (in) "  kristályos MoV (NBPT) M1-oxid-katalizátorok multifunkcionalitása a propán- és benzil-alkohol szelektív oxidációjában  " , ACS-katalízis ,2013, P.  1103-1113 ( online olvasás )
27. (a) „  felületi kémiája tiszta oxid fázis M1 MoVTeNb Működés közben szelektív oxidációját propán akrilsav  ” , Journal of Catalysis , Vol.  285,2012, P.  48–60 ( online olvasás )
28. A gyártás a fűtőolaj , a FioulMarket.fr (konzultálni augusztus 23-án 2012)
29. Tudomány és élet , tudjuk, mit gázol el a Föld szénhidrogénnel , n o  1098, 2009. március, p.  34 .
30. Eva Gomez, „A  Primagaz biopropánt indít Franciaországban  ” , az environnement-magazine.fr oldalon ,2018. március 28.
31. Aurélie Barbaux, "  Prímagáz bevezetések biopropane Franciaországban  " ,2018. március 28(megtekintve : 2019. április 23. ) .
32. "14. törvényhozás" , kérdésekben.együttes-nemzetisége.fr
33. „  Total eladja leányvállalata TOTAL- GAZ hogy Antargaz  ” , a Les Echos ,2014. július 3(megtekintés : 2019. december 5. )

Lásd is

Külső linkek

• (en) NIST kémiai webkönyv .
• Francia bután-propán bizottság .