Как получить пропан из метана
Разработан биологический способ получения пропана – углеводорода, который широко используется в качестве автомобильного топлива.
На наших дорогах можно все чаще заметить автомобили, которые вместо бензина используют газ. В основном это коммерческий транспорт – грузовики или автобусы, для которых на газе ездить экономически выгоднее. Внутри красных баллонов с надписью «огнеопасно» обычно скрывается газ пропан или его смесь с другими углеводородами, например, бутаном. Все эти углеводороды получаются путем переработки добытых из недр земли газа или нефти, которые человечество научилось использовать в качестве топлива или же сырья для производства всевозможных видов пластмасс. Однако в последнее время широко развились технологии получения топлива из биологического сырья. Но если такие термины, как биоэтанол или биодизель уже давно на слуху, то как обстоят дела с «биогазом»?
Пропан, как и другие газообразные углеводороды, используется в качестве топлива. Фото: Taylor Benett/Flickr
Биоэтанол уже сейчас используется в качестве автомобильного топлива. Фото: Stefan Schwarzkopf/Flickr
Многие автомобили оснащаются газовым оборудованием, что экономически целесообразно в первую очередь для коммерческого транспорта. Фото: Cordas Zoltan/Flickr
Пропан, в отличие от метана, легко сжижаемый газ, поэтому его достаточно просто хранить и перевозить в баллонах. Фото: Bob the Lomond/Flickr
Из биологических отходов научились получать метан – простейший из ряда углеводородов. Для этого используют специальные биореакторы. В них особые типы бактерий перерабатывают биомассу, в результате чего образуется смесь газов, состоящая в основном из нужного нам метана. Дальше его можно очистить от примесей, закачать в специальные емкости под давлением и использовать в качестве топлива. Такой процесс создан, отработан и уже существуют автобусы, которые ездят на биогазе. Однако есть одна проблема, и заключается она в отличии свойств метана от более тяжелых газов.
Дело в том, что пропан и бутан можно перевести в жидкое состояние при обычной температуре и относительно невысоком давлении. Взять, к примеру, обычную бытовую зажигалку – тонкого корпуса из прозрачного пластика хватает, чтобы безопасно хранить сжиженный углеводород. А вот с метаном так не получится – чтобы перевести метан в жидкость, его придется охладить до температуры в – 82 о С. Поэтому, чтобы запастись необходимым количеством метана, приходится использовать емкость, которая сможет выдержать давление в несколько сотен атмосфер. Это делает метан намного менее удобным топливом для транспорта по сравнению с пропаном. Однако если бактерии, которые могут синтезировать метан, существуют, то вот с синтезом сложных углеводородов все намного более печально: в природе нет таких биологических процессов, в результате которых образовывался бы пропан.
Исследователи из отделения биотехнологий университета Манчестера взялись за решение этой проблемы и придумали способ, как получить биопропан. Для этого они искусственно изменили биохимический процесс, по которому бактерия E. coli может производить спирт – бутанол. Бутанол или бутиловый спирт отличается от всем известного этилового спирта длиной углеродной цепочки – в ней четыре атома углерода, а не два, как у этанола. Биохимикам удалось изменить направление процесса так, что на последней стадии реакции вместо бутанола получался пропан. Конечно, пока что это не более чем лабораторное исследование, которое показало способ, по которому можно получать сложные углеводороды биологического происхождения. Однако у него есть шанс стать основой альтернативного способа получения эффективного топлива.
Автор: Максим Абаев
5 способов получения пропана?
1) Пропан одерживают из пропена, при этом никель используют как катализатор: С3Н6 + Н2 = С3Н8; 2) Также возможно одержание пропана из из чадного газа: 3СО + 7Н2 = C3H8 + 3H2O; 3) Пропан одерживают с помощью гидрогенизации угля: 3С + 4Н2 = C3H8; 4) Еще один способ получения пропана из хлорэтана, для этого цепочку этана, удлиняют с помощью одного атома углерода, при наличии хлорэтана, применяется реакция Вюрца: CH3-CH2Cl + CH3Cl + 2 Na = 2NaCl + CH3-CH2-CH3 (пропан); 5) Также получают пропан из метана, но нужно проводить реакцию в несколько стадий: CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl 2CH3Cl +2 Na = CH3-CH3 + 2NaCl CH3-CH3 + Cl2 = CH3-CH2Cl + HCl CH3Cl + CH3-CH2Cl + 2Na = CH3-CH2-CH3 (пропан) + 2NaCl
- Связаться с нами
- Правила проекта
- Лицензионное соглашение
- Политика конфиденциальности
Получение синтетического природного газа SNG
Синтетический природный газ является, по сути, пропан-бутановоздушной смесью, теплотворные характеристики которой идентичны метану. Газ SNG (Syntetic Natural Gas) — это искусственно полученный газ, использование которого позволяет бесперебойно поставлять топливо в котельные, на производства, в технологические линии и другое газоиспользующее оборудование. Почему нельзя использовать, например, непосредственно метан? Его подача может быть приостановлена в связи с форс-мажорными обстоятельствами, а некоторые производства не могут позволить приостановку технологического процесса. Или социально значимые объекты: прекращение поступления топлива в отопительную систему и систему ГВС просто недопустимо. Кроме того, в негазифицированных районах выгодным источником тепла также может стать синтетический природный газ. Чтобы обеспечить постоянную подачу газового топлива, применение синтетического природного газа — один из наиболее экономически обоснованных и выгодных выходов для создания как резервной, так и основной системы газоснабжения.
Понятие и состав синтетического природного газа
- относительную плотность — 0,56;
- теплоту сгорания — 40,98 МДж/м 3 ;
- число Воббе — 54,76 МДж/м 3 .
Синтетический природный газ — это однородная смесь сжиженного углеводородного газа (пропан-бутановой смеси) и воздуха. При этом пропан и бутан имеют разные характеристики. Чтобы в результате их смешения получить необходимую теплоту сгорания, берется:
- 68% пропана и 32% воздуха
- 56% бутана и 44% воздуха
- 59% пропан-бутановой смеси СУГ в соотношении 30/70 и 41% воздуха
При использовании пропана SNG обладает следующими характеристиками: относительная плотность — 1,361, теплота сгорания — 63,89 МДж/м 3 , число Воббе — 54,76 МДж/м 3 . Смешение бутана и воздуха дает газ с относительной плотностью 1,560, теплотой сгорания — 68,40 МДж/м 3 , числом Воббе — 54,76 МДж/м 3 , а СУГа и воздуха — относительной плотностью — 1,510, теплотой сгорания — 67,29 МДж/м 3 , числом Воббе — 54,76 МДж/м 3 .
Смесительные установки для получения синтетического природного газа
Для смешения пропан-бутановых смесей и воздуха используются смесительные установки, которые позволяют контролировать и регулировать соотношение исходных рабочих сред для получения газового топлива требуемых параметров.
Завод ГазСинтез Ⓡ выпускает смесительные установки СИНТЭК низкого, среднего и высокого давления на базе смесительных клапанов и трубок Вентури*, созданные на основании собственных научно-технических разработок в соответствии с действующими потребностями и государственными стандартами. Смесительные установки СИНТЭК синтезируют синтетический газ, калорийность которого идентична калорийности природного газа. Максимальная производительность оборудования по газу составляет до 50000 м 3 /ч.
Принцип работы смесительных комплексов
Смесительные установки включают в себя как непосредственно смесительную систему, так и «вспомогательное» оборудование, состоящее из резервуаров для хранения сжиженного углеводородного газа, насосов, испарителей, а также контрольно-измерительных приборов и регуляторной группы.
Принцип действия смесительных систем заключается в получении паровой фазы СУГ и смешении ее с воздухом для снижения калорийности. Смешение может происходить при высоком, среднем или низком давлении. Различие заключается только в конструктивных различиях смесительных установок, а именно, в использовании смесительных клапанов или трубок Вентури.
Сжиженный углеводородный газ хранится в газгольдерах в жидком агрегатном состоянии. Оттуда он откачивается насосом и подается на испаритель или испарительную установку, где происходит его испарение, т.е. повышается его температура для получения паровой фазы. И уже паровая фаза поступает в смесительную установку, где смешивается с сжатым воздухом в смесительном клапане или с атмосферным воздухом в трубках Вентури. Соотношение объема паровой фазы СУГ и воздуха зависит от заданных параметров.
Контрольно-измерительные приборы осуществляют контроль за характеристиками — температурой, давлением. Регуляторная группа устанавливается как на линию подачи жидкой и паровой фаз СУГ, так и на линию выдачи уже синтетического газа. Безопасность эксплуатации оборудования обеспечивается сбросной линией, запорным и предохранительным клапанами, которые необходимы для понижения давления путем сброса газа или прекращения его поступления.
Опционально установки комплектуются конденсатосборником для сбора влаги из полученного газа и приемным ресивером для хранения SNG.
При необходимости внедряется система автоматики и дистанционного управления, которая позволяет управлять подачей СУГ, воздуха и образованием синтетического природного газа, в том числе дистанционно без присутствия рабочего персонала.
* (особенности конструкции и принцип действия смесительных установок СИНТЭК Вы можете найти в соответствующем разделе Каталога продукции)
Для того, чтобы купить оборудование для получения SNG в Вашем городе, Вы можете:
- позвонить нашим специалистам по телефону 8-800-505-4651 (для Москвы, Санкт-Петербурга и регионов) или +7 (8452) 250-933
- прислать письменный запрос и техническую информацию на электронную почту
- воспользоваться формой «Заказать услугу»
Как из метана получить пропан?
Варіант 1 1. Позначте назву металічного елемента: а) Сульфур; в) Оксиген; 6) Натрiй: г) флуор. 2. Позначте елемент, у якого найбільше виражені неметал … ічні властивості: a) Hiтроген; 6) Оксиген; 3. Позначте елемент, який розташований у побічній підгрупi: в) Арґентум; г) Станум. a) Натрій; 6) Стронцій; 4. Позначте елемент, який належить до родини галогенів: в) Манган; г) Хром. a) Реній; 6) флуор; 5. Позначте елемент великого періоду: а) Берилій; 6) Манган; в) Карбон; г) Силiцiй. 6. Позначте максимальну кількість електронів на р-пiдрiвні в атомі: a) 2; 6) 6; a) 1s22s22p63s23p ; 6) 1s22s²2p®3s23p’; а) протон; 6) електрон; в) нейтрон; г) усi вiдповіді правильні. в) Неон; г) Натрій. 7. Позначте електронну конфігурацію атома Хлору: B) 1s22s22p5; г) 1s22s22p63s2. 8. Позначте частинку, яка входить до складу ядра й не має заряду: в) 10; r) 14. a) 20.20.40; 6) 20.20.20; 9. Виберіть правильне визначення ізотопу: а) атоми, ядра яких вiдрiзняються кiлькiстю протонів; 6) атоми, ядра яких відрізняються кількістю нейтронів; в) атоми, які відрізняються кiлькiстю електронів; г) всi вiдповiдi правильні. 10. Вкажіть кількість протонів, електронів, нейтронів у атомі Кальцію: B) 20.40.20; r) 40.20, 20. 11. Напишіть формулу електронної оболонки, графічну та електронну для еле- мента № 13. 12. Визначте елемент, розташований у V групі, відносна молекулярна маса ви- щого оксиду цього елемента дорівнює 142.
поясни цифри на початку формули, та внизу праворуч хімічного емемента на прикладі: 3AL2O3. 3. як правильно прочитати формулу: CO2, H2O? H2SO4.
електронна формула та графічна формула Са mg f k
а) Виконати розрахунки мас для речовин за формулами: Мr (N2) = Мr (Ca3P2) = Мr (Fe2O3) = Мr (Zn(NO3)2) = б) Розташувати формули у рядок за збіл … ьшенням мас. в) Показати співвідношення мас елементів у формулі речовини Н3РО4.