Почему пропан хранится в бытовых резервуарах, а природный газ - нет

Чтобы получить полезное количество газообразного топлива в резервуар разумного размера., ты должен это разжижить. Некоторые виды топлива легче сжижать, чем другие.. Согласно учебнику органической химии Джозефа М.. Hornback, пропан имеет точку кипения -44 ° F. (-42° C) при атмосферном давлении, но метан (натуральный газ), имеет точку кипения -260 ° F (-162° C) при атмосферном давлении. Это означает, что метан должен быть охлажден до гораздо более низкой температуры, чем пропан, чтобы превратиться в жидкость, которую можно хранить в резервуаре.. Молекулы пропана состоят из трех атомов углерода, связанных в цепочку, с восемью атомами водорода, связанными с этими атомами углерода.. По сравнению, молекула метана - это всего лишь один атом углерода, связанный с четырьмя атомами водорода. Молекулы метана обладают высокой степенью симметрии. В следствии, у них нет постоянного электрического диполя. Связь между постоянными диполями является доминирующим механизмом связи между молекулами, поскольку они сжижаются для многих веществ, таких как вода.. Симметрия метана, и поэтому отсутствие постоянного электрического диполя, означает, что его молекулы могут связываться только посредством гораздо более слабого эффекта, известного как лондонская дисперсионная сила или сила Ван-дер-Ваальса.. В этом смысле, молекулы индуцируют временные диполи друг в друге, и эти диполи затем связываются. Потому что этот скрепляющий механизм настолько слаб, молекулы метана необходимо охладить до низкой температуры, пока они не станут достаточными для связывания и образования жидкости.. По сравнению, пропан не требует такой низкой температуры для разжижения.

Но бытовой пропан обычно не сохраняется в жидком состоянии при низкой температуре.. Вместо, используется высокое давление. Чтобы пропан оставался жидким при комнатной температуре (70° F или 21 ° C), его нужно держать в резервуаре под давлением около 850 кПа. Этого можно добиться с помощью прочного металлического резервуара.. По сравнению, чтобы метан оставался жидким при комнатной температуре, требуется резервуар, способный поддерживать давление около 32,000 кПа. Бытовые металлические емкости не выдерживают такого давления. Короче, метан не хранится в бытовых резервуарах, потому что симметрия его молекулы затрудняет его сжижение. В принципе, вы можете хранить метан в резервуаре в газовом состоянии., но метан имеет такую ​​низкую плотность в газовом состоянии, что вы не можете хранить полезное количество. Вместо, природный газ перерабатывается и хранится на нефтеперерабатывающих заводах, а затем перекачивается в домохозяйства в газовом состоянии по трубам. Ниже приведены свойства различных основных видов топлива., хорошо показывает тенденцию изменения давления жидкости при комнатной температуре. Обратите внимание, что давления являются приблизительными..

Топливо
Точка кипения (° С)
Давление паров при 21 ° C (кПа)

метан
CH4
-162
32000

Этан
C2H6
-89
3800

Пропан
C3H8
-42
850

Бутан
C4H10
0
230

Пентан
C5H12
36
60

Гексан
C6H14
69
17

Гептан
C7H16
98
5

Октан
C8H18
126
1

кредит:HTTPS://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/02/why-is-propane-stored-in-household-tanks-but-natural-gas-is-not/