Propano

Propano
Molécula de propano
Identificación
Nombre IUPAC	propano
Sinónimos	n -propano dimetilmetano R290
N o CAS	74-98-6
N o ECHA	100.000.753
N o CE	200-827-9
PubChem	6334
Sonrisas	CCC PubChem , vista 3D
InChI	InChI: vista 3D InChI = 1S / C3H8 / c1-3-2 / h3H2,1-2H3
Apariencia	gas licuado comprimido, inodoro, incoloro
Propiedades químicas
Fórmula bruta	C 3 H 8   [Isómeros]
Masa molar	44,0956 ± 0,003  g / mol C 81,71%, H 18,29%,
Momento dipolar	0,084  ± 0,001  D
Propiedades físicas
T ° fusión	−187,63  ° C
T ° hirviendo	−42,1  ° C
Solubilidad	75  mg · l -1 ( agua , 20  ° C )
Parámetro de solubilidad δ	13,1  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Densidad	2.0098  kg · m -3 ( 0  ° C , 1 015  mbar , gas) 0.5812  kg · l -1 ( -42,1  ° C , 1 015  mbar , líquido) ecuación: 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})}} Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 85,47 a 369,83 K. Valores calculados: 0,49106 g · cm -3 a 25 ° C. 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
Temperatura de autoignición	470  ° C
punto de inflamabilidad	−104  ° C
Límites explosivos en el aire	1,7 - 10,8  % por volumen 31 - 202  g · m -3
Presión de vapor saturante	8,327  bar a 20  ° C 10,8  bar a 30  ° C 17,081  bar a 50  ° C ecuación: PAGvs=miXpag(59,078+-3492,6T+(-6.0669)×lno(T)+(1.0919mi-5)×T2){\ Displaystyle P_ {vs} = exp (59.078 + {\ frac {-3492.6} {T}} + (- 6.0669) \ times ln (T) + (1.0919E-5) \ times T ^ {2})} Presión en pascales y temperatura en Kelvin, de 85,47 a 369,83 K. Valores calculados: 953 257,14 Pa a 25 ° C. 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
Punto crítico	96,75  ° C , 42,5  bar , 0,2  s -1 · mol -1
Triple punto	1,685 × 10 -9  bar a -188,15  ° C
Velocidad del sonido	1158  m · s -1 (líquido, -42,1  ° C )
Termoquímica
S 0 líquido, 1 bar	171,0  J · mol -1 · K -1
Δ f H 0 gas	-104,7  kJ · mol -1
Δ f H 0 líquido	-119,8  kJ · mol -1
Δ vapor H °	16,25  kJ · mol -1 a 25  ° C 18,774  kJ · mol -1 a -42,11  ° C
C p	73,6  J · mol -1 · K -1 ( 25  ° C , gas) 98,36  J · mol -1 · K -1 ( -43,15  ° C , líquido) ecuación: VSPAG=(28,277)+(1,1600mi-1)×T+(1.9597mi-4)×T2+(-2.3271mi-7)×T3+(6.8669mi-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) \ veces T ^ {4}} Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 100 a 1500 K. Valores calculados: 74,658 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C. T (K) T (° C) C p (Jkmetrool×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkgramo×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 (Jkmetrool×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C p (Jkgramo×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times 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 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
PCS	2 195,9  kJ · mol -1
PCI	2028,37  kJ · mol -1
Propiedades electronicas
1 re energía de ionización	10,95  ± 0,05  eV (gas)
Precauciones
SGH
Peligro H220, H220  : gas extremadamente inflamable
WHMIS
A, B1, A  : Presión absoluta del gas comprimido a 21,1  ° C = 853  kPa B1  : Límite inferior de inflamabilidad del gas inflamable = 2,1% Divulgación al 1,0% según los criterios de clasificación
NFPA 704
4 2 0
Transporte
23    1978    Código Kemler: 23  : gas inflamable Número ONU  : 1978  : PROPANO Clase: 2.1 Etiqueta: 2.1  : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula);
Ecotoxicología
LogP	2,36
Umbral de olor	bajo: 12,225  ppm alto: 20,005  ppm
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El propano es un alcano lineal fórmula C 3 H 8. Hablamos de biopropano si es de origen no fósil.

Hoy en día se deriva principalmente de otros productos del petróleo mediante procesos termoquímicos del gas o del petróleo, pero también está comenzando a derivarse del biogás . Se utiliza comúnmente como fuente de energía química por combustión en motores de combustión interna, calderas, asadores.

Suele venderse en forma líquida, especialmente en forma de GLP (este es uno de sus principales componentes). Se utiliza un aditivo, etanotiol , como odorante para señalar posibles fugas.

usar

El propano se utiliza principalmente como combustible y combustible (es el componente principal del gas licuado de petróleo ).

En la industria, también se utiliza como reactivo para:

• la producción de etileno y propeno por craqueo al vapor  ;
• en la síntesis de tetracloroetileno y tetraclorometano por clorolisis  ;
• (recientemente) para sintetizar (por conversión catalizada por zeolita ) benceno , tolueno y xileno  ;
• (recientemente) como alternativa o complemento a la fracturación hidráulica para la fracturación y estimulación de rocas yacimiento con el fin de extraer gas natural ( gas de esquisto ) según un método desarrollado por GasFrac, una pequeña empresa de gas con sede en Calgary ( Alberta ), especializada en fracturación hidráulica, que buscaba una solución igual de eficiente, pero que consumiera menos agua. El propano (a veces también se usa nitrógeno o una mezcla de gases) se insinúa mejor y más en las microfisuras de la roca y sale más fácilmente que el agua. Sin embargo, es un fluido mucho más peligroso de manipular que el agua.

Es posible una oxidación catalítica utilizando platino o paladio como catalizadores . Dado que el propano es una materia prima barata y abundante, se está estudiando intensamente su oxidación selectiva a monómeros ( propileno , ácido acrílico ).

Propiedades fisicoquímicas

El propano es un gas más denso que el aire (1,5 veces) en condiciones normales de temperatura y presión , por lo que forma bolsas en el suelo en una habitación llena de aire. Se descompone a partir de una temperatura superior a 780 - 800  ° C .

La combustión del propano es más limpia que la de la gasolina (gracias a su ventajosa relación H / C), pero significativamente más contaminante que la del metano o el hidrógeno . La presencia de enlaces CC crea residuos orgánicos además de vapor de agua y dióxido de carbono. Estos productos hacen visible la llama.

Producción y síntesis

El propano proviene principalmente de la purificación de gas natural o de la separación de gases licuados de petróleo (propano y butano ) de la destilación del petróleo crudo.

Efectos climáticos

La Tierra libera una megatonelada por año a la atmósfera.

Biopropano

El biopropano es un gas producido a partir de biomasa , que tiene la misma composición química que el propano comercial. En el caso de la primera refinería europea en Neste en Rotterdam , es un subproducto producto de la producción de biodiesel a partir de residuos industriales 68% (aceites de cocina, residuos de grasa animal (principalmente de Asia, pero también de Europa y Francia) y verduras aceites (de colza y de palma que constituyen el 32% restante de la mezcla)).

Según los análisis de ciclo de vida ordenados por Primagaz (evaluados durante un año con ADEME) “El biopropano emite 60 gramos de CO 2equivalente / kWh, es decir, aproximadamente un 78% menos que los combustibles fósiles de referencia […] 36 gramos de CO 2eq / kWh se deben al suministro de biomasa, 22 gramos a la fabricación, 0,5 gramos al transporte marítimo y 1,5 gramos a la distribución […] el fuel oil emite cinco veces más CO 2equivalente ”que el biopropano, lo que convierte a este último“ en el combustible con menor emisión del mercado […] El biopropano de Primagaz es producido en Rotterdam, Holanda, por Neste, con quien SHV Energy ha firmado una asociación de producción exclusiva de 40.000 toneladas de biopropano por año a partir de 2018 ” . De acuerdo con Primagaz, la mitad de los proyectos de construcción de viviendas unifamiliares servidos por Primagaz va a utilizar biopropane partir de 2019, al igual que, probablemente, algunas previstas viviendas sociales eco-barrios . Potencialmente, todo el territorio tendrá acceso a él, incluidos los 27.000 municipios no atendidos por la red de gas. Y está prevista una botella de gas biopropano antes de finales de 2018. En 2018, Primagaz prevé integrar un 8% de biopropano en el GLP de 1.750 estaciones francesas, pero en 2020 solo importará el 3% de sus ventas.

Economía

El propano se usa en tanques, sobre el suelo o subterráneos, y los proveedores lo llenan una o más veces al año, llamados tanques de propano. Por lo general, el tanque está disponible de forma gratuita a cambio de un compromiso de varios años.

En Francia, el mercado del gas propano es un oligopolio entre Antargaz (antes Antargaz-Finagaz), Butagaz , Primagaz y, en menor medida, Vitogaz .

Los proveedores facilitan el acceso al gas instalando depósitos en viviendas que no están conectadas al gas ciudad ( gas natural ). También hay tanques de combustible , pero el propano es una energía más limpia para consumir durante la combustión.

Notas y referencias

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Ver también

enlaces externos

• (en) Libro web de química del NIST .
• Comité francés de propano butano .