گاز پروپان چیست؟

در دنیای کنونی با وجود پیشرفت صنعت و تکنولوژی، نیاز به مصرف سوخت بیشتر از قبل شده است. همین امر نیز کم‌کم باعث آسیب به محیط زیست می‌شود و شرایط زندگی را برای انسان سخت‌تر می‌کند. اما در این میان، استفاده از بعضی سوخت‌ها به عنوان سوخت پاک شناخته می‌شود و می‌توان آن‌ها را به عنوان جایگزین مناسبی برای سوخت‌هایی با آلاینده‌های زیاد دانست.

در طبیعت انواع گازها با ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوت وجود دارند. در میان این گازها، پروپان به عنوان یکی از سوخت‌های پاک شناخته می‌شود. در ادامه به سوالاتی همچون اینکه پروپان چیست، چه کاربردها و خواصی دارد و منابع آن چیست؛ پاسخ می دهیم.

پروپان چیست؟

گاز پروپان (Propane) به گاز نفت مایع یا LPG معروف است. این گاز، به صورت مایع فشرده ذخیره می‌شود و گازی غیرسمی، بی‌رنگ و تقریبا بدون بو شناخته می‌شود. اما برای شناسایی بویی به آن اضافه می‌شود تا بتوان آن را تشخیص داد.

از پروپان، در مصارف خانگی گرفته تا سوخت ماشین‌ها و موتورهای صنعتی استفاده می‌شود. این سوخت پاک، گاز هیدروکربنی قابل اشتعال است و از طریق فشار، به مایع تبدیل می‌شود.

جالب است بدانید که این گاز، در فشارهای نسبتا کم به مایع تبدیل می‌شود و می‌توان آن را در ظروف فولادی، بطری‌های گاز BBQ کوچک، سیلندرهای گاز بزرگ‌تر و مخازن LPG نیز ذخیره کرد. اما در این میان، کپسول گاز پروپان به عنوان یکی از پرکاربردترین مخازن ذخیره این گاز شناخته می شود.

پروپان، از فرآوری گاز طبیعی و پالایش نفت، با استفاده از گازهای طبیعی که شامل حدود 90% متان، 5% پروپان و 5% از دیگر گازها است؛ استخراج می شود.

این گاز، آلکانی سه کربنه با فرمول مولکولی C₃H₈ است و در شرایط STP به صورت گاز وجود دارد. اما برای حمل و نقل، آن را متراکم کرده و به صورت مایع در می‌آورند. این ماده از محصولات فرعی حاصل از پالایش نفت است و بیشتر به عنوان سوخت استفاده می‌شود. پروپان یکی از اجزای مخلوط گازهای مایع LPG است و با توجه به نقطه جوش پایینش، آن را در کپسول‌های خوراک پزی نیز به کار می‌برند.

تاریخچه گاز پروپان

برای کشف این گاز، نمی‌توان تاریخ دقیقی در نظر گرفت. چون پروپان را چندین نفر کشف کردند. اما برای شناخت بهتر این گاز می‌توان گفت قبل از اینکه به عنوان ماده‌ای طبیعی کشف شود، در آزمایشگاه سنتز شده و به وجود آمد.

در دهه‌های 1850 تا 1860 شیمیدانی فرانسوی به نام پیر اوژن مارسلین برتلو، توانست پروپان را در میان سایر ترکیبات آلی قابل توجه و مهم مانند متان، استیلن و بنزن، سنتز کند. مارسلین، توانست ترکیب گاز پروپان را ایجاد کند. اما متوجه نشد که این گاز پتانسیل خوبی برای منبع سوخت شدن دارد.

پس از آن دکتر ادموند رونالدز، به عنوان شیمیدانی صنعتی،  توانست در سال 1867، این گاز را به عنوان ماده‌ای طبیعی در حین حل کردن نفت خام پنسیلوانیا کشف کند. بعد از آن نیز والتر اسنلینگ در سال 1910 به عنوان شیمیدان و متخصص مواد منفجره، وجود پروپان را به عنوان ماده‌ای فرار در نفت خام تایید کرد.

این شیمیدان، توانست بعد از مدتی گاز پروپان را به عنوان منبع سوخت نیز کشف کند و در سال 1912 نیز بازاریابی LPG را شروع کرد. او اولین کسی بود که سوخت مصرفی خانه خود را به این گاز تغییر داد.

البته در ابتدا از این گاز نیز به عنوان منبع سوخت برای برش فلزات استفاده می شد و سال 1918 بود که اولین مشعل دمنده بدون پمپ با سوخت LPG وارد شد. در دهه 1920 نیز فروش این گاز به عنوان سوخت، رشد بیشتری پیدا کرد و کم کم طبق مراحل زیر مصرف و رشد بیشتری پیدا کرد:

• توسعه اولین وسایل آشپزی خانگی با سوخت گاز پروپان در سال 1927
• تامین گاز مورد نیاز وسایل آشپزی و آب گرمکن دهکده المپیک، در بازی‌های المپیک سال 1932
• اضافه کردن ماده خوشبوکننده، برای شناسایی بهتر این گاز در سال 1932
• تایید شدن گاز پروپان، به عنوان منبع سوخت پاک در سال 1990 توسط قانون هوای پاک
• تایید قانون سیاست انرژی در سال 1992، برای این گاز به عنوان منبع سوخت جایگزین

بر طبق مطالب منتشر شده در منابع مختلف، تا به امروز صنعت پروپان که با نام گاز نفت مایع یا LPG نیز شناخته می شود؛ روز به روز در حال رشد بوده و در سال 2020 ارزش بازار پروپان در ایالات متحده تا حدود 34.2 میلیارد دلار رسیده است.

منابع گاز پروپان

همان‌طور که گفته شد پروپان در درجه اول، یکی از محصولات فرعی فرآوری گاز طبیعی است و مقداری از آن نیز در هنگام پالایش نفت خام با استفاده از برج تقطیر استخراج می‌شود. پروپان به عنوان سوختی فسیلی شناخته می‌شود و با استفاده از تبرید به دست می‌آید.

شاید با خود فکر کنید که پروپان از گاز طبیعی ساخته می‌شود؛ اما این تصوری اشتباه است، چرا که این گاز حاصل استخراج و جدا شدن از گاز طبیعی است. جالب است بدانید که می‌توان پروپان را از گاز طبیعی سرد کنار گاز بوتان و اتان در کارخانه‌های فرآوری نیز استخراج کرد، چون مهم‌ترین امر در پردازش گاز طبیعی، حذف پروپان، بوتان و اتان برای جلوگیری از تراکم در خطوط لوله گاز است.

چگالی پروپان چقدر است؟

در دمای 25 درجه سانتی گراد، چگالی گاز پروپان  kg/m31.808 می باشد. همچنین این گاز در حالت جامع چگالی برابر با  g/cm30.493 است

خواص پروپان

به طور کلی پروپان، گازی بی‌رنگ و بو است و در فشار معمولی و دمایی پایین‌تر از 42- درجه سانتی گراد به مایع تبدیل می‌شود. این ماده، مانند سوخت‌های دیگر خاصیت اشتعال‌پذیری دارد و در حضور مقدار اضافی اکسیژن، آب و دی اکسید کربن تولید می‌کند. گرمای حاصل از سوختن کامل پروپان، 50MJ/kg است.

جالب است بدانید که پروپان، در مقایسه با دیگر سوخت‌های فسیلی و بنزین، آلودگی کم‌تری ایجاد می‌کند و برای همین دلیل به سوخت پاک نیز معروف است. در ترکیب شیمیایی این ماده، هیدروژن زیادی وجود دارد و در نتیجه سوختن آن دمای بیشتری نسبت به سوخت‌های دیگر مانند دیزل دارد.

این گاز، با شعله‌ای مرعی می‌سوزد و این ویژگی، به دلیل حضور کربن – کربن و پیوندهای چندگانه در پروپلین و بوتیلن و تولید پسماندهای آلی دیگر در کنار دی اکسید کربن و آب است.

اما پروپان مزایای دیگری به شرح زیر نیز دارد:

• سوختی پاک

جایگزینی پروپان به جای سوخت‌های دیگر، مانند بنزین و نفت کوره، قدمی بزرگ و به صرفه در اقتصاد و داشتن هوایی پاک و بدون آلاینده است. استفاده این گاز، به کاهش گازهای گلخانه‌ای مانند دی اکسید کربن و آلاینده‌های هوا مانند مونوکسید کربن و اکسید نیتروژن نیز کمک می‌کند.

• مورد استفاده برای شرایط آب و هوایی متفاوت

قابل اطمینان بودن پروپان، امر مهمی است. چون بیشتر مصرف‌کنندگان گاز برایشان اهمیت دارد که دچار کمبود کیفیت و مقدار سوخت نشوند. پروپان از این جهت نیز خیال مصرف‌کننده را راحت می‌کند و می‌توان در شرایط آب و هوایی نامساعد و بلایای طبیعی، روی گرمای حاصل از سوختن و مصرف آن حساب کرد.

• مقرون به صرفه بودن نسبت به نفت

با توجه به گران شدن سوخت‌های فسیلی دیگر در چند سال اخیر، پروپان قیمت مناسب‌تری دارد و می‌توان آن را نسبت به دیگر گازها بیشتر و با هزینه کم‌تری استفاده کرد.

کاربردهای پروپان در مصارف خانگی

به طور کلی از پروپان در موارد گوناگونی همچون گرم کردن فضا و آب، پخت و پز و جایگزین سوخت برای برخی از ماشین‌آلات استفاده می‌شود. البته جالب است بدانید که کاربردهای این گاز روز به روز در حال افزایش است و تنوع زیادی نیز دارد. از این کاربردها می‌توان برای تامین سوخت بسیاری از لوازم خانگی از جمله موارد زیر نام برد:

• سوخت کباب پز

یکی از کاربردهای گاز پروپان، استفاده از آن به عنوان سوخت مشعل های کباب پز است.

• آبگرمکن

استفاده از پروپان برای تامین سوخت آبگرمکن‌ها به شما این امکان را می‌دهد که سوخت آبگرمکن‌های بدون مخزن را با هزینه‌ای مقرون به صرفه‌تر از مصرف برق تامین کنید.

• ژنراتورها

پروپان، به عنوان یکی از محبوب‌ترین سوخت‌ها برای استفاده در ژنراتورهای مسکونی شناخته می شود.

• خشک‌کن لباس

امروزه بسیاری از خشک‌کن‌ها از پروپان به دلیل گرم‌تر و کارآمدتر بودن نسبت به مدل‌های برقی، استفاده می‌کنند. این نوع خشک‌کن‌ها، استاتیک کم‌تری روی لباس‌های شما ایجاد می‌کنند.

• شومینه

برای روشن کردن آتش یکنواخت در شومینه می‌توان از این گاز نیز استفاده کرد. پروپان، نسبت به چوب، گرمای بیشتری تولید می‌کند و جایگزین مناسبی نسبت به استفاده از چوب برای ایجاد آتش در مناطق روستایی و دور از خطوط گاز است.

کاربردهای پروپان در صنایع

همان‌طور که گفته شد پروپان به غیر از مصارف خانگی در صنعت و تجارت نیز کاربردهای فراوانی دارد که در زیر برای شما بیان می‌شود:

• کشاورزی

انرژی مورد نیاز بسیاری از تجهیزات مورد استفاده برای محصولات کشاورزی را نیز می‌توان با استفاده از این گاز تامین کرد. یکی از رایج‌ترین کاربردهای پروپان در دستگاه‌های خشک‌کن برای انواع غلات مانند یونجه، تنباکو، ذرت و بادام زمینی با پوست است. با استفاده از این گاز می‌توان گلخانه‌ها و محوطه‌های حیوانات را گرم کرده و برای تامین انرژی پمپ‌های آبیاری از آن بهره برد.

• ساخت و انبارداری

پروپان، یکی از سوخت‌های با آلودگی کم و پاک است و می‌توان از آن برای تامین انرژی لیفتراک‌های انبارها و کارخانه‌ها استفاده کرد. این گاز را می‌توان به عنوان سوخت برای ژنراتورهای صنعتی نیز استفاده کرد.

• تبرید

پروپان را می‌توان یکی از گازهای مناسب و مبرد برای یخچال‌ها نیز دانست.

• هتل ها و رستوران ها

امروزه بسیاری از رستوران‌ها، هتل‌ها و آشپزخانه‌های تجاری از تجهیزات صنعتی با سوخت پروپان، برای فعالیت‌های خود استفاده می کنند، چون با استفاده از این گاز، می‌توان دما را بهتر کنترل کرد و سرآشپزها نیز می‌توانند به کیفیت ثابتی، هنگام طبخ مقادیر زیادی از غذا برسند.

• سوخت خودروهای سواری و حمل و نقل

امروزه می‌توان با استفاده از گاز پروپان، سوخت مورد نیاز ناوگان عمومی و دولتی مانند اتوبوس‌ها و وسایل نقلیه دیگر را تامین کرد.

از این گاز در سوخت خودرو به صورت گسترده ای استفاده می شود، البته در ایران به دلیل سهولت دسترسی به گاز طبیعی (CNG)، کمتر از این گاز استفاده می شود ولی در کشورهای دیگر برای بسیاری از خودرو ها از سوخت پروپان استفاده می شود.

• استفاده در صنایع و آزمایشگاه‌ها

از گاز پروپان، در صنایع نظامی، دامداری، مرغداری، کوره‌های سفال و آجرپزی، کارخانه‌های تولید شیشه، جوشکاری، کابل‌سازی و پتروشیمی نیز استفاده می‌شود.

• تجهیزات دریایی

جالب است بدانید که از این گاز می‌توان در انواع شناورها، سکوهای نفتی و گازی و پروژه‌های دریایی استفاده کرد.

• تهویه و انواع خوشبوکننده

از پروپان در اسپری‌های مطبوع‌کننده هوا و سیستم‌های تهویه نیز استفاده می‌شود.

• وسایل تفریحی و خدماتی

از این گاز می‌توان در کاروان‌ها، قایق‌ها، وسایل نقلیه تفریحی، کمپینگ‌ها، بالن‌های هوای گرم و ماشین چمن‌زنی نیز استفاده کرد.

• هنر و فیلم‌سازی

جالب است بدانید که گاز پروپان یکی از موثرترین موارد برای ایجاد صحنه‌های اکشن و انفجار، در صنعت فیلم سازی نیز است.

معایب و خطرات پروپان

گاز پروپان با وجود کاربردهای زیادش، معایب و خطراتی دارد که در زیر برای شما بیان می‌شود:

• تنفس پروپان موجب خفگی می‌شود و برخلاف گاز طبیعی چگال‌تر از هواست، در ارتفاع کم می باشد و نزدیک سطح زمین جمع می‌شود.
• استنشاق مقادیر زیاد این ماده، باعث هیپوکسی و کاهش اکسیژن‌رسانی به بافت‌های بدن، نارسایی قلبی، ریوی و سکته قلبی در افراد می‌شود.
• میزان سمی بودن گاز پروپان کم است. چون به لحاظ بیولوژیکی فعال نیست و به سادگی جذب نمی‌شود.
• پروپان و مخلوط‌های آن، در فشار اتمسفر تبخیر می‌شوند و در دمای پایین‌تر از نقطه انجماد آب نیز سرد می‌شوند. سردی این گاز، به صورن مه غلیظ سفید رنگ دیده می‌شود و در تماس با پوست دست، مانند یخ خشک عمل کرده و باعث یخ‌زدگی دست می‌شود.
• سنگین بودن این ماده، باعث می‌شود که در صورت نشت در فضای بسته، خطر انفجار و آتش‌سوزی افزایش یابد. این اتفاق، بیشتر در انبارها رایج است و نشت پروپان از سیلندرها ممکن است باعث انفجارهای شدید در آن‌ها شود. این عیب نیز باعث می‌شود که به عنوان سوخت در کشتی‌ها از آن استفاده نشود.

نحوه تولید گاز پروپان

پروپان با تبرید، از گاز طبیعی فرآوری‌نشده جدا می‌شود. جالب است بدانید که گاز طبیعی خام به هنگام خارج شدن از چاه گاز، حاوی گاز‌های دیگر و ناخالصی‌هایی مانند پروپان و متان است.

البته می‌توان پروپان را از نفت خام و به وسیله برج تقطیر نیز استخراج کرد. این گاز، بعد از استخراج، فشرده شده و به صورت مایع در کپسول‌ها و سیلندرها ذخیره می‌شود.

به طور کلی گاز پروپان از طریق دو فرایند کاهش دما و افزایش فشار استخراج می‌شود و به دو روش زیر استخراج می‌شود:

• روش قدیمی و مرسوم با 90 تا 98% خروجی پروپان: Refrigerated absorption
• روش جدید تا بالای 99% درصد خروجی پروپان: cryogenic-expander

تهیه کپسول گاز پروپان

امروزه استفاده از انواع گازها از جمله پروپان در صنعت و زندگی روزمره رواج دارد و نمی‌توان از نیاز ما به این منابع چشم‌پوشی کرد. بنابراین اگر قصد استفاده از این گاز در صنایع را دارید، بهتر است گاز مورد نیاز خود را از عرضه‌کننده‌ای معتبر تامین کنید تا خیالتان از کیفیت و استاندارد بودن تجهیزات مورد نیاز، راحت باشد.

شرکت پارس هوای البرز، یکی از انواع تولیدکنندگان و ارائه‌دهندگان گازهای صنعتی، آزمایشگاهی و طبی است. این شرکت، با سابقه‌ای بیش از 10 سال، توانسته انواع مخلوط‌های گازی، قطعات و ملزومات و مواد اولیه آزمایشگاهی را برای تست سیلندرهای گاز، با رعایت استانداردها به مشتریان خود ارائه دهد. شما می توانید برای دریافت مشاوره های بیشتر و آگاهی از نحوه تهیه انواع گاز، با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.