Propan - Propane

Propan
Skelettformel von Propan
Skelettformel von Propan mit allen impliziten Kohlenstoffen gezeigt und allen expliziten Wasserstoffen hinzugefügt
Kugel-Stab-Modell von Propan
Spacefill-Modell von Propan
Namen
Bevorzugter IUPAC-Name
Propan
Systematischer IUPAC-Name
Tricarban (niemals empfohlen)
Bezeichner
3D-Modell ( JSmol )
1730718
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA-Infokarte 100.000.753 Bearbeite dies bei Wikidata
EG-Nummer
E-Nummer E944 ( Glasurmittel , ...)
25044
KEGG
RTECS-Nummer
UNII
UN-Nummer 1978
  • InChI=1S/C3H8/c1-3-2/h3H2,1-2H3 prüfenJa
    Schlüssel: ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N prüfenJa
  • CCC
Eigenschaften
C 3 H 8
Molmasse 44,097  g·mol -1
Aussehen Farbloses Gas
Geruch Geruchlos
Dichte 2,0098 kg/m 3 (bei 0 °C, 101,3 kPa)
Schmelzpunkt −187,7 °C; -305,8 °F; 85,5 k
Siedepunkt −42,25 bis −42,04 °C; −44,05 bis −43,67 °F; 230,90 bis 231,11 K
47 mg⋅L −1 (bei 0 °C)
log P 2.236
Dampfdruck 853,16 kPa (bei 21,1 °C (70,0 °F))
15 nmol⋅Pa −1 ⋅kg −1
Korrespondierende Säure Propanium
−40,5 × 10 −6  cm 3 /mol
0,083 D
Thermochemie
73,60 J⋅K −1 ⋅mol −1
Std
Bildungsenthalpie
f H 298 )
−105,2–104,2 kJ⋅mol −1
Std.
Verbrennungsenthalpie
c H 298 )
−2.2197–2.2187 MJ⋅mol −1
Gefahren
Sicherheitsdatenblatt Siehe: Datenseite
GHS-Piktogramme GHS02: Entzündlich GHS04: Komprimiertes Gas
GHS-Signalwort Achtung
H220
P210
NFPA 704 (Feuerdiamant)
2
4
0
Flammpunkt −104 °C (−155 °F; 169 K)
470 °C (878 °F; 743 K)
Explosionsgrenzen 2,37–9,5 %
NIOSH (US-Grenzwerte für die Gesundheitsbelastung):
PEL (zulässig)
TWA 1000 ppm (1800 mg/m 3 )
REL (empfohlen)
TWA 1000 ppm (1800 mg/m 3 )
IDLH (unmittelbare Gefahr)
2100 ppm
Verwandte Verbindungen
Verwandte Alkane
Verwandte Verbindungen
Ergänzende Datenseite
Brechungsindex ( n ),
Dielektrizitätskonstanter ) usw.
Thermodynamische
Daten
Phasenverhalten
fest-flüssig-gas
UV , IR , NMR , MS
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen
Eine 20 lb ( 9,1 kg ) Stahl-Propanflasche. Dieser Zylinder ist mit einem Überfüllsicherungsventil (OPD) ausgestattet, wie das trilobulare Handrad zeigt.

Propan ( / p r p n / ) ist ein Drei- Kohlenstoff Alkan mit der Summenformel C 3 H 8. Es ist ein Gas bei Standardtemperatur und -druck , aber zu einer transportablen Flüssigkeit komprimierbar. Als Nebenprodukt bei der Erdgasverarbeitung und Erdölraffination wird es häufig als Brennstoff in Haushalten und Industrie sowie in emissionsarmen öffentlichen Verkehrsmitteln verwendet. 1857 vom französischen Chemiker Marcellin Berthelot entdeckt , wurde es 1911 in den USA kommerziell erhältlich. Propan gehört zu einer Gruppe von Flüssiggasen (LP-Gasen). Die anderen umfassen Butan , Propylen , Butadien , Butylen , Isobutylen und Mischungen davon. Propan hat eine geringere Energiedichte, verbrennt aber sauberer als Benzin und Kohle.

Propangas ist zu einer beliebten Wahl für Grills und tragbare Herde geworden, da es aufgrund seines niedrigen Siedepunkts verdampft, sobald es aus seinem unter Druck stehenden Behälter abgelassen wird. Propan Kräfte Busse , Gabelstapler , Taxis , Außenbordmotoren und Eisaufbereitungsmaschinen und wird für Wärme und Kochen in verwendet Wohnmobile und Camper .

Geschichte

Propan wurde 1857 vom französischen Chemiker Marcellin Berthelot entdeckt . Es wurde 1864 von Edmund Ronalds in leichtem Rohöl von Pennsylvania gelöst gefunden . Walter O. Snelling vom US Bureau of Mines hob es 1910 als flüchtigen Bestandteil in Benzin hervor der Beginn der Propanindustrie in den Vereinigten Staaten. Die Flüchtigkeit dieser leichteren Kohlenwasserstoffe führte dazu, dass sie aufgrund der hohen Dampfdrücke von unraffiniertem Benzin als "wild" bekannt wurden. Am 31. März 1912 berichtete die New York Times über Snellings Arbeit mit Flüssiggas und sagte: "Eine Stahlflasche wird genug Gas enthalten , um ein gewöhnliches Haus drei Wochen lang zu beleuchten".

In dieser Zeit entwickelte Snelling in Zusammenarbeit mit Frank P. Peterson, Chester Kerr und Arthur Kerr Möglichkeiten, die Flüssiggase bei der Benzinraffination zu verflüssigen. Gemeinsam gründeten sie American Gasol Co., den ersten kommerziellen Vermarkter von Propan. Snelling hatte bis 1911 relativ reines Propan hergestellt, und am 25. März 1913 wurde sein Verfahren zur Verarbeitung und Herstellung von Flüssiggasen zum Patent Nr. 1 056 845 erteilt. Ein separates Verfahren zur Herstellung von Flüssiggas durch Kompression wurde von Frank Peterson entwickelt und am 2. Juli 1912 zum Patent erteilt.

In den 1920er Jahre erhöhten Produktion von LP Gas, mit dem ersten Jahr der aufgenommenen Produktion in Höhe von insgesamt 223.000 US - Gallonen (840 m 3 ) im Jahr 1922. Im Jahr 1927 jährlich vermarkteten LP Gasproduktion erreichte 1 Million US - Gallonen (3.800 m 3 ) und 1935 , hatte der Jahresabsatz von Flüssiggas 56 Millionen US-Gallonen (210.000 m 3 ) erreicht. Zu den wichtigsten Entwicklungen in der Branche in den 1930er Jahren gehörten die Einführung des Eisenbahnkesselwagentransports, die Gasodorierung und der Bau lokaler Flaschenabfüllanlagen. Das Jahr 1945 war das erste Jahr, in dem der jährliche Flüssiggasabsatz eine Milliarde Gallonen erreichte. Bis 1947 waren 62 % aller US-Haushalte entweder mit Erdgas oder Propan zum Kochen ausgestattet.

Im Jahr 1950 wurden 1.000 mit Propangas betriebene Busse von der Chicago Transit Authority bestellt , und 1958 hatte der Absatz in den USA 7 Milliarden US-Gallonen (26.000.000 m 3 ) jährlich erreicht. Im Jahr 2004 wurde berichtet, dass es sich um eine wachsende Industrie mit 8 bis 10 Milliarden US-Dollar handelt, wobei in den USA jährlich über 15 Milliarden US-Gallonen (57.000.000 m 3 ) Propan verwendet werden

Die in „Propan“ und Namen anderer Verbindungen mit Drei-Kohlenstoff-Ketten vorkommende „ Prop-Wurzel leitete sich von „ Propionsäure “ ab, die wiederum nach den griechischen Wörtern protos (bedeutet zuerst) und pion (Fett) benannt wurde.

Während der COVID-19 - Pandemie , Propan Mangel wurde in den Vereinigten Staaten berichtet.

Quellen

Propan wird als Nebenprodukt von zwei anderen Prozessen produziert, der Erdgasverarbeitung und der Erdölraffination . Bei der Verarbeitung von Erdgas werden Butan , Propan und große Mengen Ethan aus dem Rohgas entfernt, um die Kondensation dieser flüchtigen Stoffe in Erdgaspipelines zu verhindern. Darüber hinaus produzieren Ölraffinerien etwas Propan als Nebenprodukt beim Cracken von Erdöl zu Benzin oder Heizöl.

Das Angebot an Propan kann aufgrund der Nebenproduktnatur der Propanproduktion nicht leicht an die gestiegene Nachfrage angepasst werden. Ungefähr 90% des US-Propans wird im Inland produziert. Die Vereinigten Staaten importieren jedes Jahr etwa 10 % des verbrauchten Propans, wobei etwa 70 % davon über Pipelines und Bahnen aus Kanada kommen. Die restlichen 30 % des importierten Propans kommen aus anderen Quellen über den Seetransport in die Vereinigten Staaten.

Nach der Trennung vom Rohöl wird nordamerikanisches Propan in riesigen Salzkavernen gelagert . Beispiele hierfür sind Fort Saskatchewan , Alberta ; Mont-Belvieu, Texas ; und Conway, Kansas . Diese Salzkavernen können 80.000.000 Barrel (13.000.000 m 3 ) Propan speichern .

Eigenschaften und Reaktionen

Pyrometrie einer Propanflamme mittels Dünnfilament -Velocimetrie. Die heißesten Teile der Flamme befinden sich in einem hohlkegelförmigen Bereich nahe ihrer Basis und zeigen nach oben.
  >1.750 K (1.480 °C)
  1.700 K (1.430 °C)
  1.600 K (1.330 °C)
  1.350 K (1.080 °C)
  1.100 K (830 °C)
  875 K (602 °C)
  750 K (477 °C)

Propan ist ein farbloses, geruchloses Gas. Bei Normaldruck verflüssigt es sich unterhalb seines Siedepunktes bei −42 °C und erstarrt unterhalb seines Schmelzpunktes bei −187,7 °C. Propan kristallisiert in der Raumgruppe P2 1 /n. Die geringe Raumfüllung von 58,5% (bei 90 K) aufgrund der schlechten Stapeleigenschaften des Moleküls ist der Grund für den besonders niedrigen Schmelzpunkt.

Propan durchläuft Verbrennungsreaktionen in ähnlicher Weise wie andere Alkane . In Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff verbrennt Propan zu Wasser und Kohlendioxid .

Wenn nicht genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung vorhanden ist, werden auch Kohlenmonoxid , Ruß ( Kohlenstoff ) oder beides gebildet:
Die vollständige Verbrennung von Propan erzeugt etwa 50 MJ/kg Wärme.

Die Propanverbrennung ist viel sauberer als die von Kohle oder bleifreiem Benzin. Die CO 2 -Produktion von Propan pro BTU ist fast so gering wie die von Erdgas. Propan verbrennt wegen des sehr hohen Wasserstoffgehalts heißer als Heizöl oder Dieselkraftstoff. Das Vorhandensein von C-C-Bindungen sowie die Mehrfachbindungen von Propylen und Butylen erzeugen bei der typischen Verbrennung neben Kohlendioxid und Wasserdampf organische Abgase. Diese Bindungen bewirken auch, dass Propan mit einer sichtbaren Flamme verbrennt.

Energiegehalt

Die Enthalpie der Verbrennung von Propangas in dem alle Produkte in Standardzustand zurückzukehren, zum Beispiel , wo das Wasser wieder in seinen flüssigen Zustand bei Standardtemperatur (wie bekannt höherer Heizwert ), ist (2219,2 ± 0,5) kJ / mol, oder (50,33 ± 0,01 ) MJ/kg.

Die Verbrennungsenthalpie von Propangas, bei der die Produkte nicht in den Normalzustand zurückkehren, beispielsweise wenn die heißen Gase einschließlich Wasserdampf einen Schornstein verlassen, (bekannt als unterer Heizwert ) beträgt -2043,455 kJ/mol. Der untere Heizwert ist die Wärmemenge, die beim Verbrennen des Stoffes verfügbar ist, wobei die Verbrennungsprodukte in die Atmosphäre abgegeben werden; zum Beispiel die Wärme eines Kamins, wenn der Rauchabzug geöffnet ist.

Dichte

Die Dichte von Propangas bei 25 °C (77 °F) beträgt 1,808 kg/m 3 , etwa das 1,5- fache der Dichte von Luft bei gleicher Temperatur. Die Dichte von flüssigem Propan bei 25 °C (77 °F) beträgt 0,493 g/cm 3 , was 4,11 Pfund pro US-Flüssiggallone oder 493 g/l entspricht. Propan dehnt sich bei 1,5 % pro 10 ° F aus. Somit hat flüssiges Propan eine Dichte von ungefähr 4,2 Pfund pro Gallone (504 g/l) bei 60 °F (15,6 °C).

Verwendet

Tragbare Öfen

Propan ist eine beliebte Wahl für Grills und tragbare Herde, da es durch den niedrigen Siedepunkt von -42 °C (-44 °F) verdampft, sobald es aus seinem unter Druck stehenden Behälter abgelassen wird. Daher ist kein Vergaser oder eine andere Verdampfungsvorrichtung erforderlich; eine einfache Dosierdüse genügt.

Kältemittel

Als zirkulierendes Kältemittel können in geeignet konstruierten Kompressoren-Kälteanlagen Mischungen aus reinem, trockenem "Isopropan" (R-290a) (Isobutan/Propan-Gemische) und Isobutan (R-600a) verwendet werden. Im Vergleich zu Fluorkohlenwasserstoffen hat Propan ein vernachlässigbares Ozonabbaupotenzial und ein sehr geringes Treibhauspotenzial (mit einem Wert von nur dem 3,3-fachen des GWP von Kohlendioxid) und kann als funktioneller Ersatz für R-12 , R-22 , R-134a . dienen und andere Fluorchlorkohlenwasserstoff- oder Fluorkohlenwasserstoff- Kältemittel in herkömmlichen stationären Kühl- und Klimaanlagen. Da seine Treibhauswirkung weitaus geringer ist als bei aktuellen Kältemitteln, wurde Propan als eines von fünf von der EPA im Jahr 2015 zugelassenen Ersatzkältemitteln für den Einsatz in Systemen ausgewählt, die speziell auf seine Entflammbarkeit ausgelegt sind.

Ein solcher Austausch ist bei Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen weitgehend verboten oder wird davon abgeraten, da die Verwendung von brennbaren Kohlenwasserstoffen in Systemen, die ursprünglich für den Transport nicht brennbarer Kältemittel ausgelegt waren, ein erhebliches Brand- oder Explosionsrisiko darstellt.

Anbieter und Befürworter von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln argumentieren gegen solche Verbote mit der Begründung, dass es im Verhältnis zur Anzahl der mit Kohlenwasserstoffen gefüllten Fahrzeugklimaanlagen nur sehr wenige derartige Vorfälle gegeben habe.

Propan ist auch maßgeblich an der Bereitstellung von netzunabhängiger Kühlung als Energiequelle für einen Gasabsorptionskühlschrank beteiligt und wird häufig für Camping- und Freizeitfahrzeuge verwendet.

Haushalts- und Industriebrennstoffe

Inländische kugelförmige Stahldruckbehälter zur Propanlagerung.

Da es leicht transportiert werden kann, ist es in dünn besiedelten Gebieten ohne Erdgaspipelines ein beliebter Brennstoff für die Hauswärme und die Notstromerzeugung.

In den ländlichen Gebieten Nordamerikas sowie in Nordaustralien wird Propan zum Heizen von Viehzuchtanlagen, in Getreidetrocknern und anderen wärmeerzeugenden Geräten verwendet. Wird es zum Heizen oder zur Getreidetrocknung verwendet , wird es normalerweise in einem großen, fest platzierten Zylinder gelagert, der von einem Propan-Lieferwagen nachgefüllt wird. Ab 2014 verwenden 6,2 Millionen amerikanische Haushalte Propan als primären Heizbrennstoff.

In Nordamerika befüllen lokale Lieferwagen mit einer durchschnittlichen Flaschengröße von 3.000 US-Gallonen (11.000 L) große Flaschen, die fest auf dem Grundstück installiert sind, oder andere Service-Lkw tauschen leere Propanflaschen gegen gefüllte Flaschen. Große Sattelzugmaschinen mit einer durchschnittlichen Zylindergröße von 10.000 US-Gallonen (38.000 Liter) transportieren Propan aus der Pipeline oder Raffinerie zur örtlichen Schüttgutanlage. Bobtail und Transport sind auf dem nordamerikanischen Markt nicht einzigartig, obwohl die Praxis anderswo nicht so üblich ist und die Fahrzeuge allgemein als Tanker bezeichnet werden . In vielen Ländern wird Propan über kleine oder mittelgroße Einzelflaschen an Endverbraucher geliefert, während leere Flaschen zum Nachfüllen an einer zentralen Stelle entnommen werden.

Motorkraftstoff

Propan wird zunehmend für Fahrzeugkraftstoffe verwendet. In den USA verwenden über 190.000 Straßenfahrzeuge Propan, und über 450.000 Gabelstapler verwenden es als Antrieb. Es ist nach Benzin und Diesel der drittbeliebteste Fahrzeugkraftstoff der Welt . In anderen Teilen der Welt wird Propan, das in Fahrzeugen verwendet wird, als Autogas bezeichnet. Im Jahr 2007 nutzen weltweit rund 13 Millionen Fahrzeuge Autogas.

Der Vorteil von Propan in Autos ist sein flüssiger Zustand bei moderatem Druck. Dies ermöglicht schnelle Nachfüllzeiten, eine erschwingliche Kraftstoffflaschenkonstruktion und Preisspannen, die typischerweise etwas mehr als die Hälfte des Benzinpreises betragen. Inzwischen ist es merklich sauberer (sowohl beim Handling als auch bei der Verbrennung), führt zu weniger Motorverschleiß (aufgrund von Kohlenstoffablagerungen), ohne das Motoröl zu verdünnen (oft verlängerte Ölwechselintervalle) und war bis vor kurzem in Norddeutschland relativ kostengünstig Amerika. Die Oktanzahl von Propan ist mit 110 relativ hoch. In den Vereinigten Staaten ist die Propan-Betankungsinfrastruktur die am weitesten entwickelte aller alternativen Fahrzeugkraftstoffe. Viele umgebaute Fahrzeuge haben Vorkehrungen zum Auffüllen von "Grillflaschen". Zweckgefertigte Fahrzeuge befinden sich oft in gewerblichen Flotten und verfügen über private Tankstellen. Ein weiterer Vorteil für Betreiber von Propanfahrzeugen, insbesondere in Flotten, ist, dass Diebstahl viel schwieriger ist als bei Benzin- oder Dieselkraftstoffen.

Propan wird auch als Kraftstoff für kleine Motoren verwendet , insbesondere für solche, die in Innenräumen oder in Bereichen mit unzureichender Frischluft und Belüftung verwendet werden, um die giftigeren Abgase eines mit Benzin oder Diesel betriebenen Motors abzutransportieren. In jüngerer Zeit gibt es Rasenpflegeprodukte wie Rasentrimmer , Rasenmäher und Laubbläser, die für den Außenbereich bestimmt sind, aber mit Propan betrieben werden, um die Luftverschmutzung zu reduzieren .

Viele schwere Straßen-Lkw verwenden Propan als Boost, wo es durch den Turbolader hinzugefügt wird, um sich mit Dieselkraftstofftröpfchen zu vermischen. Der sehr hohe Wasserstoffgehalt der Propantröpfchen hilft dem Dieselkraftstoff, heißer und damit vollständiger zu verbrennen. Dies bietet mehr Drehmoment, mehr PS und einen saubereren Auspuff für die Trucks. Es ist normal, dass ein mittelschwerer 7-Liter-Lkw-Dieselmotor den Kraftstoffverbrauch um 20 bis 33 Prozent senkt, wenn ein Propan-Boost-System verwendet wird. Es ist billiger, weil Propan viel billiger ist als Dieselkraftstoff. Die längere Distanz, die ein Überland-Trucker mit einer vollen Ladung kombinierten Diesel- und Propankraftstoffs zurücklegen kann, bedeutet, dass er die bundesstaatlichen Arbeitszeitvorschriften mit zwei Tankstopps weniger bei einer Überlandfahrt einhalten kann. Trucker, Traktorziehwettbewerbe und Landwirte verwenden in Nordamerika seit über vierzig Jahren ein Propan-Boost-System.

Versandkraftstoff

Internationale Schiffe können Propan von Hochseeschiffen, die LPG transportieren, wiederverwenden, da das internationale Schiff das verdampfende Propangas während der Fahrt durch die Sonne verdampft und es in das Lufteinlasssystem der Schiffsdieselmotoren einspeist. Dies reduziert den Bunkertreibstoffverbrauch und die Umweltverschmutzung durch die Schiffe. Es besteht eine internationale Vereinbarung, ab 2020 für alle Hochseeschiffe entweder Propan oder CNG als obligatorischen Zusatz zum Bunkerkraftstoff zu verwenden.

Propan wird im Allgemeinen in Stahlflaschen als Flüssigkeit mit einem Dampfraum über der Flüssigkeit gelagert und transportiert. Der Dampfdruck im Zylinder ist eine Funktion der Temperatur. Wenn gasförmiges Propan mit einer hohen Rate angesaugt wird, führt die latente Verdampfungswärme, die zur Erzeugung des Gases erforderlich ist, zum Abkühlen der Flasche. (Deshalb kondensiert Wasser oft an den Seiten der Flasche und gefriert dann). Da leichtes Propan mit hoher Oktanzahl vor dem schwereren Propan mit niedriger Oktanzahl verdampft, ändern sich die Zündeigenschaften mit der Entleerung des Zylinders. Aus diesen Gründen wird die Flüssigkeit oft über ein Tauchrohr entnommen.

Andere Verwendungen

  • Propan ist das primäre brennbare Gas in Lötlampen zum Löten .
  • Propan wird beim Autogenheizen und Schneiden verwendet . Propan brennt in seinem Innenkegel nicht so heiß wie Acetylen und wird daher selten zum Schweißen verwendet. Propan hat jedoch eine sehr hohe Anzahl von BTUs pro Kubikfuß in seinem Außenkonus und kann daher mit dem richtigen Brenner (Injektorausführung) einen schnelleren und saubereren Schnitt als Acetylen durchführen und ist zum Erhitzen und Biegen viel nützlicher als Acetylen.
  • Propan wird als Rohstoff für die Herstellung von petrochemischen Grundstoffen beim Steamcracken verwendet .
  • Propan ist der Haupttreibstoff für Heißluftballons .
  • Es wird in der Halbleiterfertigung zur Abscheidung von Siliziumkarbid verwendet .
  • Propan wird häufig in Freizeitparks und in der Filmproduktion als kostengünstiger, energiereicher Brennstoff für Explosionen und andere Spezialeffekte verwendet.
  • Als Treibmittel wird Propan verwendet, das auf die Expansion des Gases angewiesen ist, um das Projektil abzufeuern. Es entzündet das Gas nicht. Die Verwendung eines verflüssigten Gases ergibt mehr Schüsse pro Flasche im Vergleich zu einem komprimierten Gas.
  • Propan wird auch als Brennstoff zum Kochen verwendet.
  • Propan wird als Treibmittel für viele Haushalts-Aerosolsprays verwendet, darunter Rasiercremes und Lufterfrischer.
  • Propan ist ein vielversprechender Rohstoff für die Herstellung von Propylen und Acrylsäure.

Verflüssigtes Propan wird bei der Gewinnung von tierischen Fetten und Pflanzenölen verwendet.

Reinheit

Die nordamerikanische Standardqualität von Propan für die Automobilindustrie ist HD-5 (Heavy Duty 5%). Die Sorte HD-5 enthält maximal 5 Prozent Butan, aber in Europa verkauftes Propan hat eine maximal zulässige Butanmenge von 30 Prozent, was bedeutet, dass es sich nicht um denselben Kraftstoff wie HD-5 handelt. Auch das in Asien und Australien als Autotreibstoff und Kochgas verwendete Flüssiggas hat einen sehr hohen Butangehalt.

Propylen (auch Propen genannt) kann eine Verunreinigung von handelsüblichem Propan sein. Propan, das zu viel Propen enthält, ist für die meisten Fahrzeugkraftstoffe nicht geeignet. HD-5 ist eine Spezifikation, die eine maximale Konzentration von 5% Propen in Propan festlegt. Propan- und andere Flüssiggasspezifikationen sind in ASTM D-1835 festgelegt. Alle Propankraftstoffe enthalten einen Geruchsstoff , fast immer Ethanthiol , damit das Gas im Falle eines Lecks leicht gerochen werden kann. Propan als HD-5 war ursprünglich für die Verwendung als Fahrzeugkraftstoff vorgesehen. HD-5 wird derzeit in allen Propananwendungen eingesetzt.

Typischerweise besteht LPG in den Vereinigten Staaten und Kanada hauptsächlich aus Propan (mindestens 90%), während der Rest hauptsächlich aus Ethan , Propylen , Butan und Geruchsstoffen einschließlich Ethylmercaptan besteht . Dies ist der HD-5-Standard (maximal zulässiger Propylengehalt und nicht mehr als 5% Butane und Ethan), der von der American Society for Testing and Materials in ihrem Standard 1835 für Verbrennungsmotoren definiert wurde. Allerdings entsprechen nicht alle mit „LPG“ gekennzeichneten Produkte dieser Norm. In Mexiko beispielsweise kann Gas mit der Bezeichnung "LPG" aus 60 % Propan und 40 % Butan bestehen. „Der genaue Anteil dieser Kombination variiert von Land zu Land, abhängig von internationalen Preisen, von der Verfügbarkeit der Komponenten und insbesondere von den klimatischen Bedingungen, die LPG mit höherem Butangehalt in wärmeren Regionen und Propan in kalten Regionen begünstigen.“

Vergleich mit Erdgas

Propan wird in flüssiger Form, LPG, gekauft und gelagert. Es kann auslaufen. Es lässt sich leicht auf relativ kleinem Raum verstauen.

Im Vergleich dazu kann komprimiertes Erdgas (CNG) bei normalen Temperaturen nicht durch Kompression verflüssigt werden, da diese weit über seiner kritischen Temperatur liegen . Als Gas ist ein sehr hoher Druck erforderlich, um nutzbare Mengen zu speichern. Dies birgt die Gefahr , dass bei einem Unfall, wie bei jeder Druckgasflasche (wie beispielsweise ein CO 2 Zylinder für ein soda Zugeständnis verwendet) Ein CNG Zylinder kann mit großer Kraft platzen, oder mich schnell genug Leck werden selbstfahr missile . Daher ist CNG aufgrund des erforderlichen großen Zylindervolumens viel weniger effizient zu speichern als Propan. Alternativ kann Erdgas als tiefkalte Flüssigkeit in einem isolierten Behälter als verflüssigtes Erdgas (LNG) gespeichert werden . Diese Form der Speicherung erfolgt bei niedrigem Druck und ist etwa 3,5-mal so effizient wie die Speicherung von CNG.

Im Gegensatz zu Propan verdunstet CNG, wenn es verschüttet wird, und zerstreut sich, da es leichter als Luft ist.

Propan wird viel häufiger zum Betanken von Fahrzeugen verwendet als Erdgas, da diese Ausrüstung weniger kostet. Propan benötigt nur 1.220 Kilopascal (177 psi) Druck, um es bei 37,8 °C (100 °F) flüssig zu halten.

Gefahren

Propan ist ein einfaches Erstickungsmittel . Im Gegensatz zu Erdgas ist Propan dichter als Luft. Es kann sich in niedrigen Räumen und in Bodennähe ansammeln. Bei Missbrauch als Inhalationsmittel kann es zu Hypoxie (Sauerstoffmangel), Lungenentzündung , Herzversagen oder Herzstillstand kommen . Propan hat eine geringe Toxizität, da es nicht leicht absorbiert wird und nicht biologisch aktiv ist . Üblicherweise unter Druck bei Raumtemperatur gelagert, verdampfen Propan und seine Mischungen bei Atmosphärendruck schnell und kühlen deutlich unter den Gefrierpunkt von Wasser ab. Das kalte Gas, das durch aus der Luft kondensierende Feuchtigkeit weiß erscheint, kann Erfrierungen verursachen.

Propan ist dichter als Luft. Bei einem Leck in einem Propan-Kraftstoffsystem neigt das verdampfte Gas dazu, in einen geschlossenen Raum zu sinken und stellt somit eine Explosions- und Brandgefahr dar. Das typische Szenario ist eine undichte Flasche, die in einem Keller gelagert wird; das Propanleck wandert über den Boden zur Zündflamme am Ofen oder Warmwasserbereiter und führt zu einer Explosion oder einem Brand. Diese Eigenschaft macht Propan als Treibstoff für Boote im Allgemeinen ungeeignet. Im Jahr 2007 ereignete sich in Gent, West Virginia, USA , eine stark untersuchte Dampfexplosion , bei der vier Menschen ums Leben kamen und der Supermarkt Little General in der Flat Top Road vollständig zerstört wurde , wobei mehrere Verletzungen verursacht wurden.

Eine weitere Gefahr, die mit der Lagerung und dem Transport von Propan verbunden ist, ist als BLEVE- Explosion oder Dampfexplosion in kochender Flüssigkeit bekannt . Die Kingman-Explosion betraf einen Eisenbahnkesselwagen in Kingman, Arizona, USA, 1973 während eines Propantransports. Das Feuer und die nachfolgenden Explosionen forderten zwölf Tote und zahlreiche Verletzte.

Einzelhandelskosten

Vereinigte Staaten

Im Oktober 2013 betrugen die Einzelhandelskosten für Propan ungefähr 2,37 US-Dollar pro Gallone oder etwa 25,95 US-Dollar pro 1 Million BTU. Das bedeutet, dass das Befüllen eines 500-Gallonen-Propantanks, was Haushalte, die Propan als Hauptenergiequelle verwenden, normalerweise benötigen, 948 US-Dollar (80% von 500 Gallonen oder 400 Gallonen) kostet, ein Anstieg von 7,5% gegenüber dem Winter 2012-2013 Saison durchschnittlicher US-Preis. Die Propankosten pro Gallone ändern sich jedoch von einem Staat zum anderen erheblich: Die Energy Information Administration (EIA) gibt an der Ostküste für Oktober 2013 einen Durchschnitt von 2,995 USD pro Gallone an, während der Wert für den Mittleren Westen im gleichen Zeitraum bei 1,860 USD lag.

Im Dezember 2015 betrugen die Einzelhandelskosten für Propan ungefähr 1,97 US-Dollar pro Gallone. Das bedeutet, dass das Füllen eines 500-Gallonen-Propantanks auf 80 % der Kapazität 788 US-Dollar kostet, was einem Rückgang von 16,9 % oder 160 US-Dollar weniger gegenüber dem Zitat vom November 2013 in diesem Abschnitt entspricht. Ähnliche regionale Preisunterschiede gibt es mit der UVP-Zahl vom Dezember 2015 für die Ostküste von 2,67 USD pro Gallone und den Mittleren Westen von 1,43 USD pro Gallone.

Im August 2018 betrugen die durchschnittlichen US-Propan-Einzelhandelskosten etwa 2,48 US-Dollar pro Gallone. Der Großhandelspreis für Propan in den USA sinkt im Sommer immer, da die meisten Haushalte es nicht zum Heizen benötigen. Der Großhandelspreis für Propan lag im Sommer 2018 zwischen 86 Cent und 96 Cent pro US-Gallone, bezogen auf eine LKW-Ladung oder Waggonladung. Der Preis für die Hausheizung beträgt genau das Doppelte; bei 95 Cent pro Gallone Großhandel betrug der Preis für nach Hause gelieferte 1,90 US-Dollar pro Gallone, wenn 500 Gallonen gleichzeitig bestellt wurden. Die Preise im Mittleren Westen sind immer günstiger als in Kalifornien. Die Preise für die Lieferung nach Hause steigen immer gegen Ende August oder in den ersten Tagen im September, wenn die Leute beginnen, ihre Tanks zu befüllen.

In der Populärkultur

Hank Hill , der Hauptfigur in der FOX- Zeichentrickserie King of the Hill , wird oft zugeschrieben, Propan in der allgemeinen amerikanischen Öffentlichkeit als zuverlässige Brennstoffquelle für viele Zwecke, wie zum Beispiel Grillen, bekannt zu machen. In der Show verkauft er Propan und Propanzubehör für Strickland Propane in der fiktiven Stadt Arlen, Texas . Die Darstellung der Propanindustrie durch die Show wird von dieser Industrie positiv aufgenommen.

Siehe auch

Verweise

Externe Links