Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan fremstilles propan?

Propan er et brændstof, der opfylder ca. 4 procent af USA's energibehov, ifølge National Propane Gas Association. Propanbrændstof opvarmer og køler boliger, især i landdistrikterne, og driver biler, gasgriller og generatorer blandt sine mange andre anvendelser i boliger, gårde og industri. Propan, en carbonhydridforbindelse, er et naturligt forekommende stof fundet sammen med naturgas og olieaflejringer. Det er isoleret som et biprodukt af naturgasproduktion og petroleumraffinering. Propan er en gas ved stuetemperatur og atmosfærisk tryk, men ændres til en væske under moderat tryk eller lave temperaturer.

Propan fra naturgas

Propan ekstraheres fra flydende komponenter under naturgasforarbejdning. For at fjerne propan fra naturgas fraktioneres kulbrinter og absorberes i olie, som efterfølges af adsorption til overfladeaktive midler eller køling. Hydrocarboner som butan og propan fjernes fra naturgas til dels for at forhindre kondens i naturgasledninger. Ubehandlet naturgas består af ca. 90% methan og kun 5% propan, men ca. halvdelen af ​​propanen, der anvendes i USA, kommer fra naturgasforarbejdning. Propan er 270 gange tættere som en væske end som en gas, og derfor opbevares den ekstraherede propan og transporteres som en væske. Fordi propan er farveløs og lugtfri, tilsættes en lugt til detektion.

Propan fra olieraffinering

På forskellige stadier under olieraffineringsprocessen fremstilles flydende petroleumsgasser. To hovedbestanddele af disse flydende gasser er butan og propan, som udgør ca. 1-4 procent af forarbejdet råolie. Et vigtigt trin i produktionen af ​​propan er fraktioneret destillation under tryk eller stabilisering. Under dette stadium synker tungere carbonhydrider ned til bunden, mens lettere carbonhydrider, såsom propan, let fjernes fra det øverste lag af blandingen. Den opnåede mængde propan afhænger til dels af olieraffinaderiets type og opsætning.

Liquefying Propane

Liquefying propan er afgørende for opbevaring og transport. Hvis nogle af urenhederne og andre carbonhydrider, såsom ethan, propen eller penten, ikke er tilstrækkeligt fjernet, vil propan ikke flyde korrekt. Fortyndelse skal ske ved den korrekte temperatur og tryk og skal følge de standardiserede specifikationer, der er fastsat af den flydende gasindustri. Efter at propan er flydende, bevæger den sig gennem underjordiske rørledninger til oplagrings- og distributionsstationer. Flydende propan forbliver i store underjordiske tanke eller huler, før den transporteres med jernbane, lastbiler eller pramme til lokale propanforhandlere.

Syntetisk propan og biopropan

Propanbrændstof forbrænder mere rent end benzin, frigør færre skadelige emissioner. Selvom propan kan være et relativt miljøvenligt brændstof, er det et fossilt brændsel og ikke-genanvendeligt. Løbende forskning undersøger muligheden for at syntetisere eller opnå propan fra vedvarende kilder, såsom vegetabilsk olie eller biomasse. Eksempler på biomasse kilder er switchgrass, sukkerrør og mikroorganismer. Selvom de oprindelige produktionsomkostninger kan være høje, er der ikke behov for større ændringer af de nuværende petroleumraffineringsprocesser for disse nye applikationer og metoder. Anvendelsen af ​​syntetisk propan eller biopropan bør reducere drivhusgasemissionerne og øge USA's energibesigtsfrihed.