Чем отличается бутан и пропан?
Бутан и пропан – это химические углеводородные соединения, которые имеют как сходства, так и различия. Основным сходством является их гомологическое родство и их принадлежность к классу алканов, которые также известны как «парафины». В данной статье мы расскажем о том, что такое пропан и бутан; к какому классу химических соединений они относятся; в чем их основные сходства и различия; а также расскажем, какое топливо лучше всего выбрать для заправки газгольдеров.
Чем алканы отличаются от других химических соединений
«Парафины» – это химические соединения, которые имеют низкую реакционную способность. Алканы не растворяются в воде и не имеют какого-либо цвета. При горении алканы выделяют очень много тепла, а пламя их – бесцветное или светло-голубое. Этот класс соединений активно применяют в промышленности, в частности – при синтезировании топлива и нефти.
Что такое пропан и бутан и как их получают
Пропан и бутан, как и все алканы, – это горючие вещества, которые используются в качестве топлива. Однако из-за разных физических свойств они имеют разную специализацию. Пропан и бутан – это гомологи метана.
Их можно получить из природного сырья – например, газа, горного воска или нефти. Кроме того, пропан и бутан можно синтезировать из смеси оксида углерода и водорода.
Лабораторным путем бутан и пропан получают с помощью каталитического гидрирования пропена, пропина, бутена и бутина, а также по реакции Вюрца.
Как используют пропан и бутан
Пропан и бутан часто используют как пропеллент. Это вещества, которые создают в аэрозольных баллонах избыточное давление и позволяет вытеснить из баллона летучее(основное) вещество. Так как пропан и бутан, как и все алканы, не имеют запаха, его можно использовать в освежителях воздуха и дезодорантах. Пропан и бутан также используют в пищевой промышленности при создании холодильных установок в качества хладогентов.
Пропан применяют в качестве заправок не только для автомобилей, но и зажигалок, а также как топливо в портативных электрогенераторах.
Бутан имеет менее разноплановую специализацию, так как его трудно эксплуатировать в период холодов.
Но чаще всего пропан и бутан используют в качестве автомобильного топлива, а также источника питания для газовых плит и систем отопления.
В чем разница между бутаном и пропаном
Из этого складывается и разная специфика использования этих газов.
Бутан менее устойчив к воздействию низких температур, поэтому его сложно эксплуатировать в холодное время года.
У пропана же другой значимый недостаток – его опасно использовать как топливо при воздействии высоких температур. При нагреве пропан расширяется и давит на стенки газгольдера или баллона. Это может привести к появлению трещины стенок сосуда и к его взрывы.
Что лучше использовать в качестве топлива: пропан или бутан
Какой же газ лучше всего использовать при заправке газгольдера? В соответствии с ГОСТ для заправки газгольдеров допустимо использование технического пропана(ПТ), технического бутана (БТ), а также их смеси (СПБТ).
Следует помнить о том, что недопустимо использование бутан-бутиленовой фракции (ББФ), которая представляет собой дешевое низкокачественное сырье. Используя ББФ вы ускоряете процесс износа оборудования.
Какое сырье лучше использовать для заправки газгольдера зависит от климатических условий и типа газгольдера.
В случае с заправкой газгольдеров желание сэкономить может привести к сбою в работе оборудования. Если вы заправили газгольдер смесью, которая преимущественно состоит из бутана, вы рискуете остаться без источника тепла в периоды понижения температур.
Оптимальным решением будет заправки 50/50. В холодное время года вы можете положиться на тепло от сжигания пропана, а при потеплении – бутана.
Наши специалисты оказывают комплексные услуги по газификации объектов и помогут вам выбрать оптимальный состав топлива для газгольдера.
Пропан и бутан: сходства и различия
Пропан, реализуемый на заправочных станциях предприятиям и населению, неоднородного состава. Газ, именуемый «пропаном», составляет только 90% или 50% от этого голубого топлива. Именно по ведущему типу газа присвоено название всей топливной смеси.
Разберемся, в каком случае в составе заправочного газа находится половина объема пропана, а когда 90%. Для этого рассмотрим свойства пропана и бутана.
Чем отличается пропан от бутана
Эти газы очень похожи. Получаются в качестве готовой смеси при нефтепереработке или добыче сырой нефти.
Основное различие состоит в температурах кипения, которая и оказывает влияние на процесс перехода из газообразного состояния в жидкое. Так, пропан остается в жидком состоянии до (-43 0 С), бутан же переходит в газ уже при нуле. Именно этой особенностью газов вызван неодинаковый состав смеси, реализуемой через заправочные станции.
Дело в том, что заправка газовых баллонов в зимнее и летнее время ведется разным видом топлива. А именно:
Именно по этой причине цены на газовых заправках в теплый и холодный период года изменяются: зимой в большую сторону, летом – в меньшую.
Для обеспечения безопасности транспортировки смесь доставляется потребителям в сжиженном виде в герметичных цистернах под давлением или изотермических емкостях. Особенностью изотермических сосудов является сохранение определенной температуры топлива.
Использование пропан-бутановой смеси для заправки автомобилей
Смесь газов выгодно применять для заправки автомобилей. Подсчитано, что теплота сгорания газовой смеси больше, чем традиционного автомобильного топлива. Теплота сгорания регулируется объемом воздушной смеси, поступающей в двигатель.
Мощность мотора, работающего на бензине, всего на 10% выше, чем с дополнительным оборудованием на газе. При пересчете издержек на максимальную скорость машины, получается сокращение последнего параметра всего на 4%.
По статистике, сильной разницы в эффективности эксплуатации двигателей при работе на традиционном топливе и газе не обнаруживается.
Разница между пропаном и бутаном
Пропан и бутан являются химическими углеводородными соединениями, относящимися к классу алканов. В обычных условиях это горючие газы со схожими свойствами. Однако, несмотря на то, что в гомологическом ряду алканов эти газы – соседи, различия между ними все же существуют. Рассмотрим, чем отличается пропан от бутана и что у них общего.
Алканы
Отличие пропана от бутана не только в количестве находящихся в молекуле атомов углерода и водорода, разными являются и свойства соединений. Первое, что бросается в глаза при изучении их физических свойств, – разные условия перехода из одного агрегатного состояния в другое (то есть из твердого в жидкое и далее в газообразное) при обычном атмосферном давлении. Например, пропан переходит из твердого состояния в жидкое (то есть «плавится») при температуре –187,6 градусов по Цельсию, а из жидкого в газообразное («кипит») – при температуре –42,09 градуса. Для бутана эти цифры другие: он плавится при температуре –138,4 градуса, кипит при температуре –0,5 градуса. Оба газа плохо растворяются в воде.
Сравнение
Поскольку и пропан, и бутан – горючие газы, общей областью их применения является использование в качестве топлива. Только, исходя из разных физических свойств, специализация у них несколько различается.
Пропан имеет более разноплановую специализацию, чем бутан. В качестве топлива он используется не только для заправки автомобилей и зажигалок, но и для резки металла, в дорожных работах (для прогрева битума и асфальта), в качестве топлива портативных электрогенераторов и так далее. Применять чистый бутан в столь широком диапазоне затруднительно в первую очередь из-за того, что у него слишком высокая температура сжижения. Это создает сложности при его эксплуатации в холодный период.
И пропан, и бутан (второй чаще) используются в качестве пропеллентов. Так называют вещества, с помощью которых в аэрозольных баллонах создается избыточное давление, позволяющее вытеснять из емкости летучее вещество и распылять его в воздухе. Применение этих газов в данном качестве возможно, поскольку в чистом виде они не имеют запаха, а в их рабочие горючие смеси добавляют специальные ароматические вещества, чтобы наличие пропана и бутана в воздухе определялось без использования специальных анализаторов. Из других их «профессий» можно упомянуть пищевую: пропан – пищевая добавка Е944, бутан – Е943. Кроме этого, они используются в качестве хладагентов в холодильных установках, так как экологичнее ныне популярных фреонов и не разрушают озонового слоя.
Таблица
Ответ на вопрос, в чем разница между пропаном и бутаном, очевиден. Эти соединения углерода и водорода, стоящие в гомологическом ряду по соседству, отличаются друг от друга немного. Разность их свойств зависит в первую очередь от разного количества атомов составляющих их простых веществ, которые содержат молекулы соединений.
Что легче бутан или пропан
Пропан и бутан используются как основные компоненты сжиженного углеводородного газа, использующегося в системах автономной газификации объектов. Как и пропан, бутан может использоваться в качестве топлива самостоятельно, однако разница в физических свойствах газов существенна, что накладывает ограничения на их самостоятельную эксплуатацию.
Однако наиболее продуктивно газы используются в смеси. Так, ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления» запрещает самостоятельное использование бутана или пропана в системах газификации, а также устанавливает ограничения на то, как бутан или пропан (в процентном соотношении) могут быть использованы в смеси.
То есть, бутан не может эксплуатироваться топлива при отрицательных температурах. В газовый котел доставляется не жидкий бутан, а вещество в газообразной форме (в то время, как наш газ при температуре окружающего воздуха ниже нуля находится в состоянии жидкости).
В свою очередь, пропан также имеет существенный недостаток. Использование в качестве топлива чистого пропана опасно при высоких температурах. При нагревании происходит существенное расширение пропана, газ начинает давить на стенки баллона или газгольдера, что, в конечном итоге, приводит к появлению трещин на внутренней поверхности сосуда и к взрыву.
В отличие от пропана, газ С4Н10 более устойчив к высоким температурам. Поэтому ГОСТ 20448-90 устанавливает параметры пропан-бутановой смеси (сжиженного углеводородного газа) в процентном соотношении содержания обоих газов. Для пропана и бутана установлены минимальная и максимальная процентная величина соответственно. Так, в зимнее время пропан для северных регионов страны должен присутствовать в смеси в количестве не менее 75% от общего объема обоих газов. А содержание бутана в смеси не должно превышать 60%.
Пропан бутан – основные особенности и свойства
Пропан бутан, это основа для создания СУГ – сжиженного углеводородного газа. При незначительном росте давления смесь меняет агрегатное состояние на жидкое, что является экономически выгодным с точки зрения транспортировки, хранения и использования, как в промышленных, так и в бытовых нуждах.
Сжиженный пропан бутан выделяют в процессе перегонки нефти (попутные нефтегазы) или получают из газоконденсатных месторождений. В процессе переработки их очищают от этана, а так же выделяют газовый бензин.
Характеристика газов входящих в смесь
Газы пропан и бутан несколько отличаются друг от друга по своим эксплуатационным параметрам.
Пропан (С3Н8)
Температура кипения сжиженной фракции газа при давлении 680-810 мм рт. ст. составляет – 42,1°С. Это позволяет отбирать газ из газгольдера даже при очень низких температурах окружающей среды путем естественного перехода из жидкой фазы в газообразную – испарением.
Бутан (С4Н10)
Основные эксплуатационные характеристики
Смесь пропан бутана может иметь различный состав в процентном отношении. Наиболее распространенными являются смеси со следующим соотношением газов:
ВАЖНО! Если содержание бутана в смеси превысит 60%, то в условиях климата большей части европейской территории России работа резервуарных установок может быть затруднена. Для обеспечения бесперебойного функционирования газгольдер комплектуют дополнительным оборудованием – испарителем СУГ.
Газ пропан бутан характеризуется следующими эксплуатационными характеристиками и требованиями к оборудованию, в котором смеси транспортируются и хранятся: