Kuinka propaania valmistetaan?

Propaani on polttoaine, joka tyydyttää noin 4 prosenttia Yhdysvaltain energiantarpeesta National Propane Gas Associationin mukaan. Propaanipolttoaine lämmittää ja jäähdyttää koteja, varsinkin maaseudulla, ja käyttää moottoriajoneuvoja, kaasugrillejä ja generaattoreita muun muassa kodeissa, maatiloilla ja teollisuudessa. Propaani, hiilivetyyhdiste, on luonnossa esiintyvä aine, jota esiintyy yhdessä maakaasun ja öljyn kerrostumien kanssa. Se on eristetty sivutuotteena maakaasun tuotannossa ja öljynjalostusprosesseissa. Propaani on kaasu huoneenlämmössä ja ilmakehän paineessa, mutta muuttuu nesteiksi kohtalaisessa paineessa tai matalissa lämpötiloissa.

Propaani uutetaan nestemäisistä komponenteista maakaasun käsittelyn aikana. Propaanin poistamiseksi maakaasusta hiilivedyt fraktioidaan ja absorboidaan öljyyn, mitä seuraa adsorptio pinta-aktiivisiin aineisiin tai jäähdytys. Hiilivedyt, kuten butaani ja propaani, poistetaan osittain maakaasusta kondensaation estämiseksi maakaasuputkistossa. Käsittelemätön maakaasu koostuu noin 90 prosentista metaania ja vain 5 prosentista propaania, mutta noin puolet Yhdysvalloissa käytetystä propaanista tulee maakaasun käsittelystä. Propaani on 270 kertaa tiheämpi kuin neste kuin kaasu, ja siksi uutettu propaani varastoidaan ja kuljetetaan nesteenä. Koska propaani on väritöntä ja hajutonta, lisätään hajuaine havaitsemista varten.

Öljynjalostuksen eri vaiheissa syntyy nesteytettyjä öljykaasuja. Näiden nesteytettyjen kaasujen kaksi pääainesosaa ovat butaani ja propaani, jotka muodostavat noin 1–4 prosenttia jalostetusta raakaöljystä. Suuri vaihe propaanin tuotannossa on jakotislaus paineen alla tai stabilointi. Tässä vaiheessa raskaammat hiilivedyt uppoavat pohjaan, kun taas kevyemmät hiilivedyt, kuten propaani, poistetaan helposti seoksen yläkerroksesta. Saadun propaanin määrä riippuu osittain öljynjalostamon tyypistä ja kokoonpanosta.

Propaanin nesteyttäminen on kriittistä varastoinnissa ja kuljetuksessa. Jos joitain epäpuhtauksia ja muita hiilivetyjä, kuten etaania, propeenia tai penteeniä, ei poisteta riittävästi, propaani ei nestey kunnolla. Nesteytyksen on tapahduttava oikeassa lämpötilassa ja paineessa, ja sen on noudatettava nesteytetyn kaasuteollisuuden standardoimia eritelmiä. Propaanin nesteyttämisen jälkeen se siirtyy maanalaisten putkistojen kautta varastointi- ja jakeluasemille. Nestemäinen propaani jää suuriin maanalaisiin säiliöihin tai luoliin, ennen kuin se kuljetetaan rautateitse, kuorma-autoilla tai proomuilla paikallisille propaanikauppiaille.

Propaanipolttoaine palaa puhtaammin kuin bensiini, mikä vapauttaa vähemmän haitallisia päästöjä. Vaikka propaani voi olla suhteellisen ympäristöystävällinen polttoaine, se on fossiilista polttoainetta ja uusiutumatonta. Meneillään olevassa tutkimuksessa tutkitaan propaanin syntetisoinnin tai hankkimisen mahdollisuutta uusiutuvista lähteistä, kuten kasviöljystä tai biomassasta. Esimerkkejä biomassan lähteistä ovat ruoho, sokeriruoko ja mikro-organismit. Vaikka alkuperäiset tuotantokustannukset saattavat olla korkeita, näihin uusiin sovelluksiin ja menetelmiin ei tarvita suuria muutoksia nykyisiin öljynjalostusprosesseihin. Synteettisen propaanin tai biopropaanin käytön pitäisi vähentää kasvihuonekaasupäästöjä ja lisätä Yhdysvaltojen energiaomavaraisuutta.