Hoe wordt propaan gemaakt?

Propaan is een brandstof die voldoet aan ongeveer 4 procent van de energiebehoeften van de Verenigde Staten, volgens de National Propane Gas Association. Propaanbrandstof verwarmt en koelt huizen, vooral in landelijke gebieden, en drijft voertuigen, gasgrills en generatoren aan, naast de vele andere toepassingen in huizen, boerderijen en de industrie. Propaan, een koolwaterstofverbinding, is een van nature voorkomende stof die samen met aardgas- en aardolieafzettingen wordt aangetroffen. Het wordt geïsoleerd als een bijproduct van aardgasproductie en aardolieraffinageprocessen. Propaan is een gas bij kamertemperatuur en atmosferische druk, maar verandert bij matige druk of lage temperaturen in een vloeistof.

Propaan wordt bij de verwerking van aardgas gewonnen uit vloeibare componenten. Om propaan uit aardgas te verwijderen, worden koolwaterstoffen gefractioneerd en geabsorbeerd in olie, gevolgd door adsorptie aan oppervlakteactieve stoffen of koeling. Koolwaterstoffen zoals butaan en propaan worden onder meer uit aardgas verwijderd om condensatie in aardgasleidingen te voorkomen. Onbewerkt aardgas bestaat voor ongeveer 90 procent uit methaan en slechts voor 5 procent uit propaan, maar ongeveer de helft van het propaan dat in de Verenigde Staten wordt gebruikt, is afkomstig van de verwerking van aardgas. Propaan is als vloeistof 270 keer dichter dan als gas, en daarom wordt het gewonnen propaan als vloeistof opgeslagen en getransporteerd. Omdat propaan kleur- en geurloos is, wordt er ter detectie een geurstof toegevoegd.

In verschillende stadia van het olieraffinageproces worden vloeibare petroleumgassen geproduceerd. Twee hoofdbestanddelen van deze vloeibaar gemaakte gassen zijn butaan en propaan, die ongeveer 1-4 procent van de verwerkte ruwe olie uitmaken. Een belangrijke stap in de productie van propaan is gefractioneerde destillatie onder druk of stabilisatie. Tijdens deze fase zinken zwaardere koolwaterstoffen naar de bodem, terwijl lichtere koolwaterstoffen zoals propaan gemakkelijk uit de bovenste laag van het mengsel worden verwijderd. De hoeveelheid verkregen propaan is mede afhankelijk van het type en de opzet van de olieraffinaderij.

Het vloeibaar maken van propaan is van cruciaal belang voor opslag en transport. Als sommige van de onzuiverheden en andere koolwaterstoffen, zoals ethaan, propeen of penteen, niet voldoende worden verwijderd, zal propaan niet goed vloeibaar worden. Het vloeibaar maken moet plaatsvinden bij de juiste temperatuur en druk en moet voldoen aan de gestandaardiseerde specificaties die zijn opgesteld door de vloeibaargasindustrie. Nadat propaan vloeibaar is gemaakt, gaat het via ondergrondse pijpleidingen naar opslag- en distributiestations. Vloeibaar propaan blijft in grote ondergrondse tanks of cavernes voordat het per spoor, vrachtwagens of binnenvaartschepen naar lokale propaandealers wordt vervoerd.

Propaanbrandstof verbrandt schoner dan benzine, waardoor er minder schadelijke uitstoot vrijkomt. Hoewel propaan een relatief milieuvriendelijke brandstof kan zijn, is het een fossiele brandstof en niet hernieuwbaar. Lopend onderzoek onderzoekt de haalbaarheid van het synthetiseren of verkrijgen van propaan uit hernieuwbare bronnen, zoals plantaardige olie of biomassa. Voorbeelden van biomassabronnen zijn switchgrass, suikerriet en micro-organismen. Hoewel de initiële productiekosten hoog kunnen zijn, zijn voor deze nieuwe toepassingen en methoden geen grote aanpassingen aan de huidige aardolieraffinageprocessen vereist. Het gebruik van synthetisch propaan of biopropaan moet de uitstoot van broeikasgassen verminderen en de energieonafhankelijkheid van de Verenigde Staten vergroten.