Пропан — химическое вещество и горючий газ¶

Пропан (C₃H₈) — органическое вещество класса алканов (парафинов), при нормальных условиях бесцветный газ без запаха, в чистом виде практически нетоксичный. Относится к числу наиболее распространённых углеводородов, добываемых из природного и попутного нефтяного газа. Широко применяется как топливо, сырьё в нефтехимии и компонент холодильных установок. В быту пропан часто называют «пропановым газом» или сжиженной газовой смесью (СУГ), хотя строго говоря пропан — лишь один из компонентов такой смеси.

¶Физические и химические свойства

При нормальных условиях (0 °C, 101,3 кПа) пропан — газ плотностью 1,96 кг/м³, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Температура кипения при атмосферном давлении составляет −42,1 °C, критическая температура — 96,7 °C, критическое давление — 4,25 МПа. В жидкой фазе плотность пропана при кипении — около 580 кг/м³.

При сжатии или охлаждении пропан легко переходит в жидкое состояние, что и определяет его транспортировку и хранение в сжиженном виде в баллонах и резервуарах под давлением. При испарении один объём жидкого пропана даёт около 270 объёмов газа.

Химически пропан инертен при обычных условиях, но горит в кислороде воздуха с образованием углекислого газа и воды:

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O + тепло

Температура горения пламени в воздухе достигает около 1980 °C. При недостатке кислорода возможно неполное сгорание с выделением угарного газа и сажи. При высоких температурах и давлении пропан подвергается пиролизу и крекингу — процессам, лежащим в основе получения олефинов.

¶Получение

Основные источники пропана — природный газ (содержание до 3–5 %) и попутный нефтяной газ, выделяющийся при добыче и переработке нефти. Пропан выделяют из газовых смесей методами абсорбции, адсорбции и фракционной перегонки. В России крупнейшими производителями пропана являются нефтегазодобывающие компании, перерабатывающие попутный газ на установках подготовки нефти и газоперерабатывающих заводах.

¶Применение

¶Топливо

Пропан — одно из основных видов сжиженного углеводородного топлива (СУГ). В смеси с бутаном (обычно 60–70 % пропана и 30–40 % бутана, соотношение зависит от сезона) он поставляется потребителям под названием «пропан-бутан». Применяется:

• в газовых баллонах для бытовых плит, отопительных котлов, грилей;
• как моторное топливо в автомобилях, переведённых на СУГ (пропан-автомобили);
• в качестве топлива для тепловых пушек, инфракрасных обогревателей, паяльных ламп;
• в сельском хозяйстве для опалки теплиц, сушки зерна, работы теплогенераторов.

В России с 2012 года действует технический регламент ТР ТС 030/2012 «О требованиях к сжиженным углеводородным газам», регулирующий качество пропан-бутановой смеси.

¶Нефтехимия

Пропан — ценное сырьё для нефтехимического синтеза. В результате пиролиза (крекинга) из него получают пропилен — мономер для производства полипропилена, а также акрилонитрил, оксид пропилена, изопропиловый спирт. Пропан используется в установках глубокой переработки газа как сырьё для получения этилена и других олефинов.

¶Холодильная техника

В качестве хладагента пропан обозначается индексом R290. Характеризуется нулевым потенциалом разрушения озонового слоя (ОДП = 0) и низким потенциалом глобального потепления (ПГП = 3). С 2010-х годов R290 активно вытесняет гидрофторуглеродные хладагенты в бытовых и коммерческих холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. В России производство и применение хладагента R290 развивается в рамках программ замены фреонов.

¶Безопасность

Пропан — горючий газ, образует с воздухом взрывоопасные смеси в диапазоне концентраций 2,1–9,5 % по объёму. При утечке, поскольку пропан тяжелее воздуха, он скапливается в низинах, подвалах и каналах, что создаёт риск взрыва от искры. В чистом виде пропан малотоксичен, однако в смеси с воздухом в замкнутом помещении вытесняет кислород, вызывая удушье. Для бытового использования в пропан добавляют одоранты — вещества с резким запахом (обычно этилмеркаптан), позволяющие обнаруживать утечку.

¶Роль в энергетике России

Россия — один из крупнейших мировых производителей пропана. Сжиженный пропан-бутан активно используется в регионах, не обеспеченных магистральным газопроводом, а также как экологичное моторное топливо в городском транспорте. В 2020-е годы в стране действуют программы по переводу автотранспорта и коммунальной техники на СУГ, а также по расширению сети газозаправочных станций.

¶Литература

• Троянский Ю. А. Пропан // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992.
• Регламент ТР ТС 030/2012 «О требованиях к сжиженным углеводородным газам».
• Справочник химика. Том 2. — Л.: Химия, 1964.