Propan

Propan
Propan molekülü
Kimlik
IUPAC adı	propan
Eş anlamlı	n- propan dimetilmetan R290
N O CAS	74-98-6
K O AKA	100.000.753
N o EC	200-827-9
PubChem	6334
GÜLÜMSEME	CCC PubChem , 3B görünüm
InChI	InChI: 3D görünüm InChI = 1S / C3H8 / c1-3-2 / h3H2,1-2H3
Görünüm	sıkıştırılmış sıvılaştırılmış gaz, kokusuz, renksiz
Kimyasal özellikler
Kaba formül	C 3 H 8   [İzomerler]
Molar kütle	44.0956 ± 0.003  g / mol C% 81.71, H% 18.29,
Dipolar moment	0.084  ± 0.001  D
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon	-187.63  ° C
T ° kaynama	-42.1  ° C
Çözünürlük	75  mg · l -1 ( su , 20  ° C )
Çözünürlük parametresi δ	13,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Hacimsel kütle	2,0098  kg · m -3 ( 0  ° C , 1 015  mbar , gaz) 0,5812  kg · L -1 ( -42,1  ° C , 1 015  mbar , sıvı) denklem: 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})}} Sıvının kmol · m -3 cinsinden yoğunluğu ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 85,47 ila 369,83 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 0,49106 g · cm -3 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 0,37934 360,35 87.2 7.78763 0,34341 369,83 96.68 5.011 0,22097
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı	470  ° C
Alevlenme noktası	-104  ° C
Havada patlayıcı sınırlar	Hacimce% 1,7 - 10,8   31 - 202  g · m -3
Doygun buhar basıncı	8.327  Bar az 20  ° C 10.8  bar olarak 30  ° C 17.081  bar ile 50  ° C denklem: Pvs=exp(59.078+-3492.6T+(-6.0669)×ldeğil(T)+(1.0919E-5)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (59.078 + {\ frac {-3492.6} {T}} + (- 6.0669) \ times ln (T) + (1.0919E-5) \ times T ^ {2})} Paskal cinsinden basınç ve Kelvins cinsinden sıcaklık 85,47 ila 369,83 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 953 257,14 Pa 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
Kritik nokta	96,75  ° C , 42,5  bar , 0,2  s -1 · mol -1
Üçlü nokta	1.685 x 10 -9  çubuğu en -188.15  ° C
Ses hızı	1158  m · s -1 (sıvı, -42.1  ° C )
Termokimya
S 0 sıvı, 1 bar	171.0  J · mol -1 · K -1
Δ f H 0 gaz	-104.7  kJ · mol -1
Δ f H 0 sıvı	-119,8  kJ · mol -1
Δ buhar H °	16.25  kJ · mol -1 ila 25  ° C 18.774  kJ · mol -1 ila -42.11  ° C
C p	73,6  J · mol -1 · K -1 ( 25  ° C , gaz) 98,36  J · mol -1 · K -1 ( -43,15  ° C , sıvı) denklem: 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) \ times T + (1.9597E-4) \ times T ^ {2} + (- 2.3271E-7) \ times T ^ {3} + (6,8669E-11) \ times T ^ {4}} Gazın ısı kapasitesi J · mol -1 · K -1 ve Kelvin cinsinden sıcaklık 100 ile 1500 K arasındadır. Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 74,658 J · mol -1 · K -1 T (K) T (° C) C p (JkmÖl×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times 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 p (JkmÖl×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 846 572.85 160 943 3.650 893 619.85 166.092 3767 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 1.086,85 198.049 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
ADET	2 195.9  kJ · mol -1
PCI	2028,37  kJ · mol -1
Elektronik özellikler
1 re iyonlaşma enerjisi	10.95  ± 0.05  eV (gaz)
Önlemler
SGH
Tehlike H220, H220  : Son derece yanıcı gaz
WHMIS
A, B1, A  : 21,1  ° C'de sıkıştırılmış gaz mutlak basıncı = 853 kPa B1  : Yanıcı gaz alt yanıcılık sınırı =% 2,1 Sınıflandırma kriterlerine göre % 1,0'da açıklama
NFPA 704
4 2 0
Ulaşım
23    1978    Kemler kodu: 23  : yanıcı gaz UN numarası  : 1978  : PROPANE Sınıfı: 2.1 Etiket: 2.1  : Yanıcı gazlar (büyük F ile gösterilen gruplara karşılık gelir);
Ekotoksikoloji
LogP	2.36
Koku eşiği	Düşük: 12,225  ppm , yüksek: 20.005  ppm
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Propan bir bir alkan lineer formül Cı 3 H 8. Fosil kökenli değilse biyopropandan bahsediyoruz .

Günümüzde esas olarak diğer petrol ürünlerinden gaz veya petrol termokimyasal işlemleriyle elde edilmektedir, ancak aynı zamanda biyogazdan da elde edilmeye başlanmaktadır . Genellikle içten yanmalı motorlarda, kazanlarda, mangalda yanma yoluyla kimyasal enerji kaynağı olarak kullanılır.

Genellikle sıvı formda satılır, özellikle LPG formunda (bu, ana bileşenlerinden biridir). Olası sızıntıları işaret etmek için koku verici olarak bir katkı maddesi olan etantiol kullanılır.

kullanım

Propan esas olarak yakıt ve yakıt olarak kullanılır ( sıvılaştırılmış petrol gazının ana bileşenidir ).

Endüstride, aşağıdakiler için de bir reaktif olarak kullanılır:

• buharla kırma yoluyla etilen ve propen üretimi  ;
• sentezinde tetrakloroetilen ve tetraklorometan ile chlorolysis  ;
• (son zamanlarda) benzen , toluen ve ksileni sentezlemek ( zeolit ​​ile katalize edilmiş dönüşüm ile )  ;
• (son) için bir alternatif ya da tamamlayıcı olarak , hidrolik çatlatma çatlatma ve için stimülasyon elde etmek amacıyla rezervuar kayaçlar doğal gaz ( şist gazı ) GasFrac merkezli bir küçük gaz şirketi tarafından geliştirilen bir yönteme göre Calgary ( Alberta ), uzmanlaşmış verimli, ancak daha az su tüketen bir çözüm arayan hidrolik kırılma. Propan (bazen nitrojen de kullanılır veya bir gaz karışımı da kullanılır) kendisini kayadaki mikro çatlaklara daha iyi ve daha fazla sokar ve sudan daha kolay çıkar. Bununla birlikte, tutulması sudan çok daha tehlikeli bir sıvıdır.

Bir katalitik oksitleme kullanarak mümkündür platin veya palladyum olarak katalizörler . Propan ucuz ve bol bir hammadde olduğundan, monomerlere ( propilen , akrilik asit ) seçici oksidasyonu yoğun bir şekilde incelenmektedir.

Fiziko kimyasal özellikleri

Propan, normal sıcaklık ve basınç koşullarında havadan (1,5 kat) daha yoğun bir gazdır , bu nedenle hava ile dolu bir odada yerde cepler oluşturur. 780 - 800  ° C'nin üzerindeki bir sıcaklıktan bozulur .

Propan yanması benzine göre daha temizdir (avantajlı H / C oranı sayesinde), ancak metan veya hidrojenden çok daha fazla kirleticidir . CC bağlarının varlığı, su buharı ve karbondioksite ek olarak organik kalıntılar oluşturur. Bu ürünler alevi görünür kılar.

Üretim ve sentez

Propan esas olarak doğal gazın saflaştırılmasından veya sıvılaştırılmış petrol gazlarının (propan ve bütan ) ham petrolün damıtılmasından ayrılmasıyla elde edilir.

İklim etkileri

Dünya atmosfere yılda bir megatonne serbest bırakır.

Biyopropan

Biyopropan, ticari propan ile aynı kimyasal bileşime sahip, biyokütleden üretilen bir gazdır . İlk Avrupa rafineri halinde Neste de , Rotterdam , bir yan olan ürünün üretilmesi biyodizel % 68 endüstriyel atıklardan (ama aynı zamanda, Avrupa ve Fransa) ve sebze yağları, hayvansal yağ kalıntıları (esas olarak Asya, pişirme yağlar ( karışımın kalan% 32'sini oluşturan kolza tohumu ve hurma yağı )).

Primagaz tarafından yaptırılan yaşam döngüsü analizlerine göre (ADEME ile bir yıl boyunca değerlendirilmiştir) “Biyopropan 60 gram CO 2 salmaktadır.eşdeğer / kWh, yani referans fosil yakıtlardan yaklaşık% 78 daha az […] 36 gram CO 2eq / kWh biyokütle tedariğinden kaynaklanmaktadır, 22 gram üretim, 0.5 gram deniz taşımacılığı ve 1.5 gram dağıtıma […] fuel-oil beş kat daha fazla CO 2 salmaktadır"biyopropana eşdeğer", ikincisini "piyasadaki en az yayan yakıtı yapıyor […] Primagaz'ın biyopropanı, SHV Energy'nin 2018'den itibaren özel bir üretim ortaklığına girdiği Neste tarafından Hollanda'nın Rotterdam kentinde üretiliyor. ” . Primagaz'a göre, Primagaz'ın hizmet verdiği müstakil evler için inşaat projelerinin yarısı, muhtemelen planlanan bazı sosyal konut eko-mahalleleri gibi, 2019'dan itibaren biyopropan kullanacak . Gaz şebekesi tarafından hizmet verilmeyen 27.000 belediye de dahil olmak üzere tüm bölge potansiyel olarak ona erişebilecek. Ve biopropane gaz bir şişe 2018 yılında 2018 yılı sonundan önce planlanan, PRIMAGAZ planları içinde biopropane% 8'ini entegre LPG 1.750 Fransız istasyonların ancak 2020 yılında sadece satışlarının% 3 ithal edecek.

Ekonomi

Propan, yer üstünde veya altında tanklarda kullanılır ve propan tanker adı verilen tedarikçiler tarafından yılda bir veya birkaç kez doldurulur. Tank, genellikle birkaç yıllık bir taahhüt karşılığında ücretsiz olarak sunulur.

Fransa'da, propan gazı piyasası olan oligopoli arasında Antargaz (Eski Antargaz-Finagaz), Butagaz , Primagaz'ın daha az bir oranda, ve, VITOGAZ .

Tedarikçiler, şehir gazına ( doğal gaz ) bağlı olmayan evlere tanklar kurarak gaza erişimi kolaylaştırır . Yakıt depoları da vardır ancak propan yanma sırasında tüketilecek daha temiz bir enerjidir.

Notlar ve referanslar

1. PROPANE , Uluslararası Kimyasal Maddelerin Güvenliği Programının güvenlik sayfaları , 9 Mayıs 2009 tarihinde danışılmıştır.
2. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , Boca Raton, CRC,16 Haziran 2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ve 1-4200-6679-X ) , s.  9-50
3. hesaplanan moleküler kütlesi "  Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
4. Handbook of Chemistry, D. Lide, 2004-2005.
5. IFA'nın GESTIS kimyasal veritabanındaki "Propan" girişi (mesleki güvenlik ve sağlıktan sorumlu Alman kuruluşu) ( Almanca , İngilizce ), 20 Nisan 2009'da erişildi (JavaScript gerekli)
6. (inç) James E. Mark, Polymer Handbook Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci  baskı. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 ve 0-387-69002-6 , çevrimiçi okuyun ) , s.  294
7. (en) Robert H. Perry ve Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , United States, McGraw-Hill,1997, 7 inci  baskı. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
8. "  Propan  " , http://www.nist.gov/ (erişim tarihi 20 Nisan 2009 )
9. (in) W. M Haynes, Handbook of Chemistry and Physics , CRC, 2010-2011 91 th  ed. , 2610  s. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , s.  14-40
10. (inç) Carl L. Yaws, Termodinamik Diyagramlar El Kitabı: Organik Bileşikler C8 ila C28 , cilt.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 )
11. Bütan Propan gazları
12. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , Boca Raton, CRC,2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
13. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki dizin numarası 601-003-00-5 (16 Aralık 2008)
14. "  Propan  kimyasal ürünlerin veritabanındaki" Reptox ait CSST 24 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü),
15. "  Propan  " , hazmap.nlm.nih.gov (erişim tarihi 14 Kasım 2009 )
16. Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke, Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi , Hidrokarbonlar , Wiley-VCH Verlag,2000
17. Gasfrac şirket portalı
18. Brino, A. ve Albany, N. (2011), Yeni Susuz Kırma Yöntemi Kirlilik Sorunlarını Önler , Ancak Deliciler Bunu Kucaklamak İçin Yavaşlatır [PDF] , Insideclimatenews.org., 5  s.
19. Tang, W., Xiao, W., Wang, S., Ren, Z., Ding, J. ve Gao, PX (2018), Kimyasal süzdürme yoluyla PGM'siz Co 3 O 4 nanokristal agregaları üzerinde katalitik propan oksidasyonunu artırma : Pt ve Pd bazlı katalizörler ile karşılaştırmalı bir çalışma , Uygulamalı Kataliz B: Çevresel .
20. (es) Juan Pablo Hernández , Adriana Echavarría ve Luz Amparo Palacio , "  Propan oksidatif dehidrojenasyon için kullanılan iki yeni Nikel ve Bakır-Nikel vanadatın sentezi  " , Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia ,Haziran 2013( ISSN  0120-6230 , çevrimiçi okuyun )
21. (en) "  Propan'ın zeolit ​​Cr / FeZSM-5 üzerinde N2O ile oksidatif dehidrojenasyonu  " , Ing. rekabet. , cilt.  15,2013( çevrimiçi okuyun )
22. (in) "  PROPANIN OKSİDATİF DEHİDROJENASYONUNDA HİDROTALSİT GİBİ MATERYALLERDEN TÜRETİLEN KATALİZÖRLERDE VANADYUMUN ETKİSİ  " , Revista Colombiana de Química ,2011( çevrimiçi okuyun )
23. (en) "  Mo'NUN PROPANIN OKSİDATİF DEHİDROJENASYONUNDA Pd / g-Al2O3 DESTEKLENEN KATALİSTLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN DESTEKLENMESİ  " , Dyna rev.fac.nac.minas ,2011( çevrimiçi okuyun )
24. (in) Propan oksidasyonunun kinetik çalışmaları Mo ve V karışık oksit bazlı Katalizörlerdir ,2011( çevrimiçi okuyun )
25. (inç) "  Saf MoVTeNb M1 Oksit Katalizörleri üzerinden propan oksidasyon aşamasındaki reaksiyon ağı  " , Journal of Catalysis , Cilt.  311,2014, s.  369-385 ( çevrimiçi okuyun )
26. (inç) "  Propan ve Benzil Alkolün Seçici Oksidasyonunda Kristalin MoV (NBPT) M1 Oksit Katalizörlerinin çok işlevliliği  " , ACS Katalizi ,2013, s.  1103-1113 ( çevrimiçi okuyun )
27. (inç) "  Saf oksit fazının yüzey kimyası M1 MoVTeNb Propanın akrilik aside seçici oksidasyonunda işlem sırasında  " , Journal of Catalysis , Cilt.  285,2012, s.  48-60 ( çevrimiçi okuyun )
28. FioulMarket.fr adresinde akaryakıt üretimi (23 Ağustos 2012'de başvurulmuştur)
29. Science et Vie , Dünyanın hidrokarbonlarla neleri gazdan arındırdığını biliyoruz , n o  1098, Mart 2009, s.  34 .
30. Eva Gomez, "  Primagaz Fransa'da biyopropanı piyasaya sürdü  " , environnement-magazine.fr adresinde ,28 Mart 2018.
31. Aurélie Barbaux, "  Primagaz Fransa'da biyopropanı piyasaya sürdü  " ,28 Mart 2018(erişim tarihi 23 Nisan 2019 ) .
32. "14 yasama" üzerine, questions.assemblee-nationale.fr
33. "  Total, bağlı ortaklığı Totalgaz'ı Antargaz'a satacak  " , Les Echos'ta ,Temmuz 3, 2014(erişim tarihi 5 Aralık 2019 )

Ayrıca görün

Dış bağlantılar

• (tr) NIST Kimya Web Kitabı .
• Fransız bütan propan komitesi .