프로판 가스란 탄소3, 수소8로 이루어진 탄화수소를 말하며
완전연소식은
C3H8 + 5O2→ 3CO2 + 4H2O + 530kcal 로
위 식에서 보듯이 프로판 가스 `1몰(22.4L, 44g) 이 완전연소가 되려면 산소는 5몰
(22.4l*5, 32*5g) 이 필요하다. 이것은 프로판 1몰이 완전연소하는데 필요한 최소한
의 산소 값이며 공기중에 산소는 21% 만 존재하므로 공기로는 5/0.21배가 필요하다.
또한 최소값에 모자란 상태로 연소시는 일산화탄소가 발생하게 되어 질식이나 중독의
우려가 있다.
프로판의 특성은
㉮ LPG는 상온, 상압 하에서 기체이지만 일반적으로 가압 또는 냉각에 의하여 쉽게 액화되어 액체상태로 취급된다.
㉯ LPG가스는 공기보다 무거우므로(약 1.5~2배) 누설 시 낮은 곳에
체류하므로 인화폭발의 위험이 크다.
㉰ 액상으로는 물보다 비중이 낮다.
㉱ LPG는 공기 또는 산소와 화합하여 폭발성 혼합가스로 되므로 위험하다.
프로판의 경우 폭발한계는 2.3~9.5%, 부탄의 경우 1.8~8.4%이므로
폭발하한이 낮아 폭발의 위험성이 크다.
㉲ LPG는 상온 상압 하에서 기체이고 인화점이 낮아 용기 등에서 누설 시
인화의 위험성이 높다.
프로판의 경우 인화점은 -104.4℃(발화점 460~520℃), 부탄의 경우
-73.8℃(발화점 430~510℃) 이다.
㉳ 발열량이 높고 Clean Energy 이다.
㉴ 연소 시 다량의 공기가 필요하다.
㉠ CH + 5O→ 3CO + 4HO + 530kcal
㉡ CH + 2.5O→ 4CO + 5HO + 530kcal
㉵ 물에는 녹지 않으나 알콜, 에테르에 잘 용해되고 석유류, 동식물유,
천연고무를 잘 용해시킨다.
㉶ 증발잠열이 크다.
㉡ n-CH은 비점, 1atm에서 106.0kcal/kg
㉢ i-CH은 비점, 1atm에서 92.09kcal/kg
㉷ 온도에 따른 액팽창율이 크다.
㉸ 연소속도가 늦다.
㉹ LPG는 전기절연성이 좋아 정전기를 발생시키는 성질이 있고 정전기
조건에서 방전불꽃에 의하여 인화의 위험이 높다.
㉺ LPG는 주성분자체에는 금속에 대한 부식성이 없다.
(나) 제법
㉮ 천연가스 및 원유에서 제조
유전지역에서 채취되는 습성천연가스(wet gas) 및 원유에서 LPG를
회수한다.
㉠ 흡수유에 의한 회수
등유, 경유 등의 흡수유를 흡수해서 회수하는 방식으로 다량의
가스를 처리하는 공정이다.
㉡ 흡착법
LPG성분, 가솔린 성분을 흡착시켜 회수하는 방식으로 비교적
저농도에서 소량의 가스를 처리하는 방식이다.
㉢ 압축냉동법
냉동기 또는 고압에서 가스의 팽창에 따른 자기냉각을 이용하여
천연가스를 저온에서 액화 분리하는 방식으로 비교적 고농도에서 소량의
가스를 처리하는 경우에 사용되는 방법이다.
㉯ 정제과정에서의 분리
원유 정제과정에서 발생하는 석유가스는 가솔린의 유분과 수소 및
탄화수소를 함유한다. 이 탄화수소를 흡수탑이나 탈부탄탑, 탈프로
판탑 등으로 이루어지는 가스 회수장치에서 경질가스(메탄, 에탄), C유분,
㉰ Naphtha 분해생성물에서의 제조
Naphtha 분해에 의한 에틸렌 제조장치에는 수소 및 탄화수소가
발생하므로 발생가스 중에 함유된 불순물을 정제, 제거한 후 저온분류법,
흡수법, 흡착법 등에 의해 분리한다.
㉱ 나프타의 수소화 분해생성물에서의 제조
원료 Naphtha를 수소화 분해장치에 의해 제조하는 방법으로 비점이
170℃ 이하의 Naphtha를 수소분해 함으로서 C 탄화수소 43%, C탄화수소
34%, C탄화수소 23% 등을 얻는다.
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