Wie wird Propan hergestellt?

Propan ist ein Kraftstoff, der nach Angaben der National Propane Gas Association etwa 4 Prozent des Energiebedarfs der Vereinigten Staaten deckt. Propankraftstoff heizt und kühlt Häuser, insbesondere in ländlichen Gebieten, und treibt Fahrzeuge, Gasgrills und Generatoren an, neben vielen anderen Anwendungen in Haushalten, Landwirtschaft und Industrie. Propan, eine Kohlenwasserstoffverbindung, ist eine natürlich vorkommende Substanz, die zusammen mit Erdgas- und Erdölvorkommen vorkommt. Es wird als Nebenprodukt der Erdgasförderung und Erdölraffination isoliert. Propan ist bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck ein Gas, verwandelt sich jedoch bei mäßigem Druck oder niedrigen Temperaturen in eine Flüssigkeit.

Propan wird bei der Erdgasaufbereitung aus flüssigen Bestandteilen gewonnen. Um Propan aus Erdgas zu entfernen, werden Kohlenwasserstoffe fraktioniert und in Öl absorbiert, gefolgt von der Adsorption an oberflächenaktive Mittel oder Kälte. Kohlenwasserstoffe wie Butan und Propan werden teilweise aus Erdgas entfernt, um Kondensation in Erdgaspipelines zu verhindern. Unaufbereitetes Erdgas besteht zu etwa 90 Prozent aus Methan und nur zu 5 Prozent aus Propan, aber etwa die Hälfte des in den USA verwendeten Propans stammt aus der Erdgasverarbeitung. Propan ist als Flüssigkeit 270-mal dichter als als Gas, daher wird das extrahierte Propan als Flüssigkeit gespeichert und transportiert. Da Propan farb- und geruchlos ist, wird zur Detektion ein Geruchsstoff zugesetzt.

An verschiedenen Stufen des Erdölraffinationsprozesses werden verflüssigte Erdölgase produziert. Zwei Hauptbestandteile dieser Flüssiggase sind Butan und Propan, die etwa 1-4 Prozent des verarbeiteten Rohöls ausmachen. Ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Propan ist die fraktionierte Destillation unter Druck oder Stabilisierung. Während dieser Phase sinken schwerere Kohlenwasserstoffe nach unten, während leichtere Kohlenwasserstoffe wie Propan leicht aus der obersten Schicht des Gemisches entfernt werden. Die gewonnene Propanmenge hängt teilweise von der Art und Einrichtung der Ölraffinerie ab.

Das Verflüssigen von Propan ist für Lagerung und Transport von entscheidender Bedeutung. Wenn einige der Verunreinigungen und andere Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propen oder Penten nicht ausreichend entfernt werden, verflüssigt sich Propan nicht richtig. Die Verflüssigung muss bei der richtigen Temperatur und dem richtigen Druck erfolgen und muss den standardisierten Spezifikationen der Flüssiggasindustrie entsprechen. Nachdem Propan verflüssigt ist, gelangt es durch unterirdische Pipelines zu Lager- und Verteilungsstationen. Flüssiges Propan verbleibt in großen unterirdischen Tanks oder Kavernen, bevor es per Bahn, LKW oder Binnenschiff zu lokalen Propanhändlern transportiert wird.

Propankraftstoff verbrennt sauberer als Benzin und setzt weniger schädliche Emissionen frei. Obwohl Propan ein relativ umweltfreundlicher Brennstoff sein kann, ist es ein fossiler Brennstoff und nicht erneuerbar. Die laufende Forschung untersucht die Möglichkeit, Propan aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenöl oder Biomasse zu synthetisieren oder zu gewinnen. Beispiele für Biomassequellen sind Rutenhirse, Zuckerrohr und Mikroorganismen. Obwohl die anfänglichen Produktionskosten hoch sein können, sind für diese neuen Anwendungen und Verfahren keine größeren Modifikationen der derzeitigen Erdölraffinationsverfahren erforderlich. Der Einsatz von synthetischem Propan oder Biopropan soll die Treibhausgasemissionen reduzieren und die Energieunabhängigkeit der USA erhöhen.