Se utiliza butano. Por qué se mezclan propano y butano: propiedades de los gases de hidrocarburos licuados

Butano(C 4 H 10): un compuesto orgánico, un hidrocarburo de la clase de los alcanos. En química el nombre se utiliza principalmente para indicar norte-butano. La mezcla tiene el mismo nombre. norte-butano y su isómero isobutano CH(CH 3) 3. El nombre proviene de la raíz "pero-" (el nombre francés del ácido butírico - ácido butírico, del griego antiguo. βούτῡρον , aceite) y el sufijo “-an” (perteneciente a los alcanos). La inhalación de butano provoca disfunción del sistema respiratorio pulmonar. Contenido en el gas natural, se forma durante el craqueo de productos petrolíferos, durante la separación del gas de petróleo asociado, el gas natural “húmedo”. Como representante de los gases de hidrocarburos, es inflamable y explosivo, poco tóxico, tiene un olor característico específico y propiedades narcóticas. En cuanto al grado de impacto en el cuerpo, el gas pertenece a sustancias de la cuarta clase de peligro (peligro bajo) según GOST 12.1.007-76. Efecto nocivo sobre el sistema nervioso.

Isomería

Propiedades físicas

El butano es un gas inflamable incoloro, con un olor específico, que se licua fácilmente a presión normal desde −0,5 °C y se congela a −138 °C; a presión elevada y temperatura normal es un líquido muy volátil. Temperatura crítica +152 °C, presión crítica 3,797 MPa.

  • Solubilidad en agua: 6,1 mg por 100 ml (para norte-butano, a 20 °C), se disuelve mucho mejor en disolventes orgánicos). Puede formar una mezcla azeotrópica con agua a una temperatura de aproximadamente 100 °C y una presión de 10 atm.
  • Densidad de la fase líquida - 580 kg/m³
  • La densidad de la fase gaseosa en condiciones normales es de 2,703 kg/m³, a 15 °C - 2,550 kg/m³[[K:Wikipedia:Artículos sin fuentes (país: Error de Lua: callParserFunction: no se encontró la función "#property". Error de Lua: callParserFunction: no se encontró la función "#property". )]][[K:Wikipedia:Artículos sin fuentes (país: Error de Lua: callParserFunction: no se encontró la función "#property". )]] [ ]
  • Calor de combustión 45,8 MJ/kg (2657 MJ/mol (ver).

Encontrar y recibir

Contenido en condensado de gas y gas de petróleo (hasta un 12%). Es un producto del craqueo catalítico e hidrocatalítico de fracciones de petróleo. En el laboratorio se puede obtener mediante la reacción de Wurtz:

texvc extraviado; Consulte matemáticas/README para obtener ayuda con la configuración): \mathsf(2C_2H_5Br + 2Na \rightarrow C_4H_(10) + 2NaBr)

Desulfuración (desmercaptanización) de la fracción de butano.

La fracción de butano de primera destilación debe purificarse de los compuestos de azufre, que están representados principalmente por metil y etil mercaptanos. El método de purificación de la fracción butano a partir de mercaptanos consiste en la extracción alcalina de los mercaptanos a partir de la fracción hidrocarbonada y posterior regeneración del álcali en presencia de catalizadores homogéneos o heterogéneos con oxígeno atmosférico con liberación de aceite disulfuro.

Aplicaciones y reacciones

Durante la cloración por radicales libres se forma una mezcla de 1-cloro- y 2-clorobutano. Su relación se explica bien por la diferencia en la fuerza de los enlaces C-H en las posiciones 1 y 2 (425 y 411 kJ/mol).

Cuando se quema completamente en el aire, forma dióxido de carbono y agua. El butano se utiliza mezclado con propano en encendedores, en cilindros de gas en estado licuado, donde tiene olor, ya que contiene odorantes especialmente añadidos. En este caso se utilizan mezclas de “invierno” y “verano” con diferentes composiciones. Calor de combustión de 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh).

No se puede analizar la expresión (archivo ejecutable texvc extraviado; Consulte matemáticas/README para obtener ayuda con la configuración): \mathsf(2C_4H_(10) + 13O_2 \rightarrow 8CO_2 + 10H_2O)

Con falta de oxígeno se forma hollín, monóxido de carbono o una mezcla de ambos:

No se puede analizar la expresión (archivo ejecutable texvc extraviado; Consulte matemáticas/README para obtener ayuda con la configuración): \mathsf(2C_4H_(10) + 5O_2 \rightarrow 8C + 10H_2O) No se puede analizar la expresión (archivo ejecutable texvc extraviado; Consulte matemáticas/README para obtener ayuda con la configuración): \mathsf(2C_4H_(10) + 9O_2 \rightarrow 8CO + 10H_2O)

efectos biológicos

Seguridad

Altamente inflamable. Límites de explosión del 1,9 al 8,4 % en aire por volumen. La concentración máxima permitida en el aire del área de trabajo es de 300 mg/m³.

Resumen sobre el tema:

Butano (sustancia)



Plan:

    Introducción
  • 1 isomería
  • 2 Propiedades físicas
  • 3 Encontrar y recibir
  • 4 Desulfuración (desmercaptanización) de la fracción de butano.
  • 5 Aplicaciones y reacciones
  • 6 efectos biológicos
  • 7 seguridad
  • Notas

Introducción

Butano(C 4 H 10) es un compuesto orgánico de la clase de los alcanos. En química, el nombre se utiliza principalmente para referirse al n-butano. La mezcla de n-butano y su isómero isobutano CH(CH 3) 3 tiene el mismo nombre. El nombre proviene de la raíz "pero-" (el nombre en inglés del ácido butírico - ácido butírico) y el sufijo “-an” (perteneciente a los alcanos). Es tóxico; la inhalación de butano provoca disfunción del sistema respiratorio pulmonar. Contenido en el gas natural, se forma durante el craqueo de productos petrolíferos, durante la separación del gas de petróleo asociado y del gas natural "húmedo". Como representante de los gases de hidrocarburos, es inflamable y explosivo, poco tóxico, tiene un olor característico específico y propiedades narcóticas. Efecto nocivo sobre el sistema nervioso.


1. Isomería

El butano tiene dos isómeros:


2. Propiedades físicas

El butano es un gas inflamable incoloro, con un olor específico, que se licua fácilmente (por debajo de 0 °C y presión normal o a presión elevada y temperatura normal: un líquido muy volátil). Punto de congelación -138°C (a presión normal). Solubilidad en agua: 6,1 mg en 100 ml de agua (el n-butano, a 20 ° C, se disuelve mucho mejor en disolventes orgánicos). Puede formar un compuesto azeotrópico con agua a una temperatura de aproximadamente 100 °C y una presión de 10 atm.


3. Encontrar y recibir

Contenido en condensado de gas y gas de petróleo (hasta un 12%). Es un producto del craqueo catalítico e hidrocatalítico de fracciones de petróleo. En el laboratorio se puede obtener mediante la reacción de Wurtz.

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

4. Desulfurización (desmercaptanización) de la fracción de butano

La fracción de butano de primera destilación debe purificarse de los compuestos de azufre, que están representados principalmente por metil y etil mercaptanos. El método de purificación de la fracción butano a partir de mercaptanos consiste en la extracción alcalina de los mercaptanos a partir de la fracción hidrocarbonada y posterior regeneración del álcali en presencia de catalizadores homogéneos o heterogéneos con oxígeno atmosférico con liberación de aceite disulfuro.

5. Aplicación y reacciones

Durante la cloración por radicales libres se forma una mezcla de 1-cloro- y 2-clorobutano. Su relación se explica bien por la diferencia en la fuerza de los enlaces C-H en las posiciones 1 y 2 (425 y 411 kJ/mol). Cuando se quema completamente en el aire, forma dióxido de carbono y agua. El butano se utiliza mezclado con propano en encendedores, en cilindros de gas en estado licuado, donde tiene olor, ya que contiene odorantes especialmente añadidos. En este caso se utilizan mezclas de “invierno” y “verano” con diferentes composiciones. Calor de combustión de 1 kg - 45,7 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Cuando falta oxígeno se forma hollín o monóxido de carbono o ambos.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O 2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

DuPont ha desarrollado un método para producir anhídrido maleico a partir de n-butano mediante oxidación catalítica.

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

El n-butano es una materia prima para la producción de buteno, 1,3-butadieno, un componente de la gasolina con alto índice de octanaje. El butano de alta pureza y especialmente el isobutano se pueden utilizar como refrigerante en unidades de refrigeración. El rendimiento de estos sistemas es ligeramente inferior al de los sistemas de freón. El butano es respetuoso con el medio ambiente, a diferencia de los refrigerantes freón.

En la industria alimentaria, el butano está registrado como aditivo alimentario. E943a, e isobutano - E943b, como propulsor, por ejemplo, en desodorantes.


6. Efectos biológicos

La inhalación de butano provoca asfixia y arritmia cardíaca. Cuando el gas licuado o un chorro de su vapor entra en contacto con el cuerpo, se produce un enfriamiento de hasta -20 °C, lo que es extremadamente peligroso al inhalarlo.

7. Seguridad

Altamente inflamable. Límites de explosión del 1,9 al 8,4% en aire por volumen. MPC 300 mg/m³.

Notas

  1. GOST 20448-90. Gases combustibles licuados de hidrocarburos para consumo municipal y doméstico - www.nge.ru/g_20448-90.htm
  2. Medición cromatográfica de gases de concentraciones másicas de hidrocarburos: metano, etano, etileno, propano, propileno, nbutano, alfa-butileno, isopentano en el aire del área de trabajo. Instrucciones metódicas. MUK 4.1.1306-03 (APROBADO POR EL MÉDICO SANITARIO JEFE DEL ESTADO DE RF 30/03/2003) - www.bestpravo.ru/fed2003/data07/tex22892.htm
  3. Enciclopedia Química T1, M. 1988, pág. 331, artículo “Butanos”.

El componente principal de un sistema autónomo de suministro de gas es una mezcla de propano-butano. Sin embargo, muchos no entienden ¿Por qué mezclan propano y butano?, porque cada gas se puede utilizar como combustible independiente. Sin embargo, en algunas regiones de Rusia estos hidrocarburos no se pueden utilizar en forma pura para la gasificación de instalaciones, debido a sus propiedades fisicoquímicas y factores climáticos.

Propiedades del GLP

Para comprender por qué se mezcla propano con butano, es necesario conocer las características de cada componente, incluida su interacción con el ambiente externo. Desde el punto de vista de la estructura molecular, son compuestos de hidrocarburos que se pueden almacenar en estado líquido, lo que simplifica enormemente el transporte y la operación.

Una de las condiciones para la formación de gas líquido es la alta presión, por lo que se almacena en tanques especiales a una presión de 16 bar. La segunda condición para la transición de gases de hidrocarburos de un estado a otro es la temperatura del aire exterior. El propano hierve a -43°C, mientras que la transformación del estado líquido a gaseoso en el butano se produce a -0,5°C, que es la principal diferencia entre estos hidrocarburos.

Tabla con algunas otras propiedades de estos gases.

Puede leer información adicional sobre las propiedades del gas de hidrocarburo licuado en el artículo: propano-butano para un recipiente de gas: propiedades y características de aplicación.

¿Por qué mezclan propano y butano en un sistema autónomo de suministro de gas?

Considerando las características fisicoquímicas de los hidrocarburos saturados, su uso depende en gran medida de las condiciones climáticas. El butano licuado en su forma pura no funcionará a temperaturas bajo cero. Mientras que el uso de propano puro está contraindicado en climas cálidos, ya que las altas temperaturas provocan un aumento excesivo de la presión en el tanque de gas.

Dado que no es práctico producir un grado de gas separado para cada región, con fines de unificación, GOST proporciona una mezcla con un cierto contenido de dos componentes dentro de los estándares establecidos. Según GOST 20448-90, el contenido máximo de butano en esta mezcla no debe exceder el 60%, mientras que para las regiones del norte y en la temporada de invierno la proporción de propano no debe ser inferior al 75%.

Porcentaje de gases en diferentes épocas del año

Por cierto, en esta sección hay más artículos de nuestro blog sobre gasificación.

factor tecnológico

Además del factor climático, existe una justificación tecnológica por la que se mezclan propano y butano. En las refinerías de petróleo, durante el procesamiento de gases asociados, se produce propano y butano en diferentes cantidades. Por tanto, para optimizar la política de materias primas, estos hidrocarburos se mezclan entre sí en una determinada proporción. Al mismo tiempo, independientemente de la tecnología para producir gas de hidrocarburo licuado, el porcentaje de los dos componentes debe estar dentro de los límites establecidos por GOST.

Política de precios para el repostaje de GLP

El coste del propano-butano depende del contenido del primer componente (más caro). Por tanto, no es de extrañar que la mezcla "de invierno" para repostar un sistema autónomo de suministro de gas sea más cara que la de "verano". Sin embargo, si alguna empresa ofrece repostaje a un precio sensiblemente inferior a la media del mercado, entonces su representante debería plantearse las siguientes preguntas:

  • ¿Por qué el coste del GLP es tan bajo?
  • ¿Cuál es la proporción de propano a butano?
  • ¿Cómo funcionará esta composición en invierno?
  • ¿Está disponible la documentación técnica adecuada?
  • ¿Puedo contactar con la empresa si surgen problemas?

¡Ten cuidado! Una mezcla barata puede costar mucho más.

Algunas empresas hacen trampa al proporcionar una mezcla "de invierno" que no cumple con GOST. Por tanto, el bajo coste del GLP debería, como mínimo, alertar al comprador.

Para evitar problemas con la gasificación de su hogar, contacte con la empresa Promtekhgaz, que ya ha demostrado su profesionalidad y fiabilidad. Prueba de ello es nuestra buena posición en el mercado y la ausencia de comentarios negativos por parte de los clientes.

Es un gas inflamable incoloro que es altamente soluble en solventes orgánicos pero insoluble en agua. Se encuentra en productos derivados del petróleo y gas natural. a tiene isómeros: iso butano y N- butano. Este gas se utiliza en la industria y... Cuando se quema, se descompone en dióxido de carbono y agua. El butano es poco tóxico, pero tiene un efecto negativo sobre los sistemas nervioso y cardiovascular. Por lo tanto, cuando se trabaja con butano No puedes emparejarlo y debes evitar el contacto con la piel y mucosas.

El butano se produce de tres formas. El primero de ellos, el más común, es el uso de la reacción de Wurtz. El segundo método es la hidrogenación de alquinos a alcanos. El tercero es la deshidratación en presencia de un catalizador, que luego se hidrogena. La primera de estas reacciones nos permite obtener butano directamente, mientras que el resto son multietapas.

Para llevar a cabo la reacción de Wurtz, es necesario tomar un metal y agregarlo al yoduro de etilo. El producto de la reacción será inmediatamente butano:CH3-CH2-I+2Na+I-CH2-CH3 -2NaI → CH3-CH2-CH2-CH3

Segunda forma de recibir butano a - hidrogenación de butina. Inicialmente, el 1-buteno se hidrogena a 1-buteno y luego el 1-buteno se hidrogena secundariamente a butano a:CH3-CH2-C CH → CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Hidrogenación con H2)
1-buteno 1-buteno butano

Tercer proceso de adquisición butano y también es de varias etapas. Su primera etapa incluye la deshidratación en presencia de Al2O3 a una temperatura de 300-400oC: CH3-CH2-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH=CH2 (Al2O3; 300 - 400oC) Deshidratación butano ola consiste en escurrirlo. Es posible a altas temperaturas y sólo en presencia de catalizadores (Al2O3; H2SO4). Habiendo obtenido 1-buteno de la reacción anterior, se hidrogena mediante un radical hidrógeno. butano a:CH3-CH2-CH=CH2 → CH3-CH2-CH2-CH3 (Hidrogenación con H2) Todos los métodos anteriores permiten obtener butano en su forma más pura. La mayoría de las veces se utiliza el primero de ellos para obtener este gas, sin embargo, en algunos casos también se encuentran los demás.

nota

No inhalar los gases. Observe las medidas de seguridad contra incendios.

El butano es una sustancia orgánica que pertenece a la clase de los hidrocarburos saturados. Su fórmula química es C4H10. Se utiliza principalmente como componente de gasolinas de alto octanaje y como materia prima para la producción de buteno. El buteno es un gas hidrocarburo insaturado de fórmula C4H8. De butano caracterizado por la presencia de un doble enlace en la molécula. Ampliamente utilizado en la síntesis de butadieno, alcohol butílico, isooctano y poliisobutileno. Además, el butileno se utiliza como uno de los componentes de la mezcla para cortar y soldar metales.

Instrucciones

Observe las fórmulas de los siguientes compuestos químicos: C4H10 y C4H8. ¿Cuál es la diferencia? Solo porque hay dos átomos de hidrógeno más (más precisamente, iones) en la molécula. De esto se desprende una conclusión natural: para convertirse en, es necesario eliminar dos átomos de hidrógeno adicionales de su molécula. Esta reacción se llama. Ocurre según el siguiente esquema: C4H10 = C4H8 + H2.

¿Cuáles son las condiciones para que ocurra la reacción anterior? Simplemente no funcionará en condiciones normales. En primer lugar, necesitará una temperatura alta (alrededor de 500 grados). Pero la temperatura por sí sola no es suficiente para que la reacción se desarrolle según el patrón deseado. Los datos experimentales han establecido que entonces la mayoría butano se convertirá en etano y eteno (etileno), o en metano y propeno, es decir, pasará por lo siguiente

Propano Pertenecen a las sustancias orgánicas de la clase de los alcanos. El propano se encuentra en el gas natural y puede formarse durante el craqueo de productos derivados del petróleo. El propano se considera uno de los gases más venenosos.

Propiedades físicas

El propano es un gas incoloro y ligeramente soluble en agua. El punto de ebullición del propano es 42,1 °C. En contacto con el aire, el propano forma una mezcla explosiva (en una concentración de vapor del 2 al 9,5%). A una presión de 760 mmHg, la temperatura de combustión del propano puede ser de unos 466 °C.

Propiedades químicas

Las propiedades químicas del propano son similares a la mayoría de las propiedades de varios alcanos. Estas propiedades incluyen: cloración, deshidrogenación, etc.

Aplicaciones de propano

El propano se utiliza ampliamente como combustible para diversas necesidades. Es un componente importante de los gases de hidrocarburos licuados. El propano se utiliza para la producción de disolventes y en la industria alimentaria (como propulsor, aditivo E944).

Refrigerante

Una mezcla de isobutano (R-600a) y propano puro (R-290a) no daña la capa de ozono y tiene un bajo potencial de efecto invernadero (GWP). Por tanto, esta mezcla se utiliza mucho como refrigerante. Esta mezcla ha sustituido a los refrigerantes obsoletos en unidades de refrigeración y aire acondicionado.

Butano(C 4 H 10) - como el propano, pertenece a la clase de los alcanos. Este es un compuesto orgánico que es muy tóxico y causa envenenamiento al cuerpo humano si se inhala. En química, el butano suele denominarse mezcla de n-butano y su isómero isobutano CH(CH3)3. El nombre butano consta de dos partes, la raíz “but-”, que en inglés significa ácido butírico, y la terminación “-an”, que indica que esta sustancia es un alcano.

Isomería

El butano tiene dos isómeros:

Propiedades físicas

El butano es un gas incoloro e inflamable. A presión normal y temperaturas inferiores a 0 °C se licua fácilmente. A presión elevada y temperatura normal, es un líquido muy volátil. La solubilidad del butano en agua es de 6,1 mg por 100 mililitros de agua. El butano a una presión de 10 atmósferas y una temperatura de 100 °C puede formar un compuesto azeotrópico con agua.

Encontrar y recibir

El butano se encuentra en el condensado de petróleo y gas (su proporción es aproximadamente del 12%). El butano también se produce mediante craqueo hidrocatalítico o catalítico de fracciones de petróleo. En condiciones de laboratorio, el butano se obtiene mediante la reacción de Wurtz:

2 C 2 H 5 Br + 2Na → CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + 2NaBr

Aplicaciones y reacciones

La cloración por radicales libres produce una mezcla de 2-clorobutano y 1-cloro. La combustión en el aire produce agua y dióxido de carbono. El butano se usa ampliamente como mezcla con propano en encendedores y cilindros de gas. En ellos se encuentra en estado licuado y tiene cierto olor debido a la presencia de odorantes en la mezcla. Hay mezclas de “verano” e “invierno”, que tienen diferentes composiciones. El poder calorífico de un kilogramo de butano es de aproximadamente 45 MJ (12,72 kWh).

2C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Cuando falta oxígeno se forma hollín o monóxido de carbono o ambos.

2C 4 H 10 + 5 O 2 → 8 C + 10 H 2 O

2C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

DuPont ha patentado un método para producir anhídrido maleico mediante oxidación catalítica a partir de n-butano

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

El n-butano es una buena materia prima para la producción de buteno, 1,3-butadieno, que son componentes importantes de la gasolina de alto octanaje. El butano puro se utiliza como refrigerante en unidades de refrigeración y aire acondicionado. El butano es mejor que el freón debido a su respeto al medio ambiente y su seguridad para el medio ambiente, pero es menos productivo que los refrigerantes freón. El butano está registrado como aditivo alimentario E943a en la industria alimentaria y el isobutano está registrado como aditivo E943b, propulsor. Estas sustancias se utilizan en desodorantes.

En la industria alimentaria, el butano está registrado como aditivo alimentario. E943a, e isobutano - E943b, como propulsor, por ejemplo, en desodorantes.

El efecto del butano en el cuerpo humano.

La inhalación humana de butano puede provocar insuficiencia cardíaca y muerte por asfixia. El contacto con butano líquido o un chorro de gas butano provoca un enfriamiento de hasta veinte grados bajo cero, lo que es muy peligroso para los humanos.

Seguridad

El butano es muy inflamable. Cuando la concentración de butano en el aire es del 1,9 al 8,4% en volumen, puede provocar una explosión. MPC300 mg/m³.



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