Пропан-бутан

Пропан-бутан – смесь двух нефтяных углеводородных газов, пропана C₃H₈ и бутана C₄H₁₀. Пропан-бутановая смесь в газообразном состоянии является бесцветной, не ядовитой, тяжелее воздуха, обладает резким запахом от одорантов – сильнопахнущих веществ, добавляемых в газ для обнаружения возможной утечки. При понижении температуры и повышении давления смесь переходит в жидкое состояние.

Пропан технический состоит из пропана C₃H₈ с примесью пропилена C₃H₆ и представляет собой бесцветный газ с резким запахом от одорантов.

Бутан C₄H₁₀ обладает большей теплотворной способностью, чем пропан, однако имеет более высокую температуру начала газообразования (-0,5 °С у бутана и -42°С у пропана). В связи с этим при температуре ниже -0,5°С отбор газообразного бутана не представляется возможным. Смесь с содержанием бутана от 5 до 30% (с преобладанием пропана) имеет повышенную теплотворную способность и может использоваться в условиях холодного климата с температурой окружающей среды примерно до -25°С.

Пропан-бутановые смеси получают в качестве попутных при добыче природного газа, переработке нефти и нефтепродуктов.

Баллоны стальные сварные с пропаном (пропан-бутаном) согласно ГОСТ 15860-84, ГОСТ 949-73 окрашивают в красный цвет, с надписью «Пропан» («Пропан-бутан») белого цвета. Давление газа в баллоне до 1,6 МПа. При испарении 1кг жидкого пропана образуется около 530 л газа, при испарении 1 кг жидкого бутана – около 460 л газа.

Опасные факторы и меры безопасности при работе с пропан-бутаном (согласно ГОСТ 20448-90):

• сжиженные углеводородные газы взрыво- и пожароопасны; они образуют с воздухом взрывоопасные смеси при содержании паров пропана в диапазоне 2,1–9,5%, нормального бутана 1,5–8,5% (по объему) при давлении 1 атм и температуре от 15 до 20°С;
• температура самовоспламенения газов в воздухе при давлении 760 мм рт. ст.
  • пропана – 466°С;
  • нормального бутана – 405°С;
  • изобутана – 462°С;
• при попадании на тело человека сжиженные газы вызывают обморожение;
• сжиженные углеводородные газы оказывают на организм наркотическое воздействие;
• при небольших концентрациях газов в воздухе для защиты от кислородного голодания применяют фильтрующие противогазы, при высоких концентрациях – изолирующие шланговые противогазы с принудительной подачей чистого воздуха;
• производственные помещения должны оборудоваться приточно-вытяжной вентиляцией;
• при загорании используют такие средства пожаротушения как пенные и углекислотные огнетушители, сухой песок, тонкораспыленные струи воды, водяной пар и др.

Применение пропан-бутана при сварке и резке

Пропан-бутановые смеси широко используются в качестве горючего газа при кислородной резке. Они также распространены в качестве заменителей ацетилена при газовой сварке.

Эффективная тепловая мощность пламени при сгорании пропан-бутана в кислороде даже выше, чем для ацетилена. Однако из-за значительно меньшей скорости распространения пламени для этих смесей длина конуса пламени резко увеличена и концентрация пламени ниже. Меньше и температура пламени при сгорании пропан-бутановых смесей по сравнению с ацетиленом.

Таблица. Сравнительные характеристики горючих газов – пропана, ацетилена и метилацетилен-алленовой фракции (МАФ)

Параметр	пропан	ацетилен	МАФ
Чувствительность к удару, безопасность	стабилен	нестабилен	стабилен
Токсичность	незначительная
Предел взрываемости в воздухе (%)	2,0–9,5	2,2–81	3,4–10,8
Предел взрываемости в кислороде (%)	2,4–57	2,3–93	2,5–60
Температура пламени (°С)	2526	3087	2927 *
Реакции с обычными металлами	незначительные ограничения	избегать сплавов с содержанием более 70% меди	избегать сплавов с содержанием более 65–67% меди
Склонность к обратному удару	незначительная	значительная	незначительная
Скорость сгорания в кислороде (м/с)	3,72	6,10	4,70
Плотность газа (кг/м3)	2,02 (при 0°С)	1,17 (при 0°С)	1,70 (при 0°С) *
Плотность в жидком состоянии при 15,6°С (кг/м3)	513	–	575
Отношение расхода кислорода к горючему газу (м3/м3) при нормальном пламени	3,50	1–1,2	2,3–2,5
* – данные ОАО «Нафтан» Завод «Полимир» (Республика Беларусь, г. Новополоцк), производителя МАФ

См. также: