Jak powstaje propan?

Według National Propane Gas Association propan jest paliwem, które zaspokaja około 4 procent potrzeb energetycznych Stanów Zjednoczonych. Paliwo propanowe ogrzewa i chłodzi domy, zwłaszcza na obszarach wiejskich, oraz napędza pojazdy, grille gazowe i generatory, a także wiele innych zastosowań w domach, gospodarstwach rolnych i przemyśle. Propan, związek węglowodorowy, jest naturalnie występującą substancją występującą razem z gazem ziemnym i złożami ropy naftowej. Jest izolowany jako produkt uboczny procesów produkcji gazu ziemnego i rafinacji ropy naftowej. Propan jest gazem w temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, ale pod umiarkowanym ciśnieniem lub w niskich temperaturach przechodzi w ciecz.

Propan jest ekstrahowany ze składników ciekłych podczas przetwarzania gazu ziemnego. Aby usunąć propan z gazu ziemnego, węglowodory są frakcjonowane i absorbowane w oleju, po czym następuje adsorpcja na środkach powierzchniowo czynnych lub chłodzenie. Węglowodory, takie jak butan i propan, są częściowo usuwane z gazu ziemnego, aby zapobiec kondensacji w rurociągach gazu ziemnego. Nieprzetworzony gaz ziemny składa się w około 90% z metanu i tylko w 5% z propanu, ale około połowa propanu wykorzystywanego w Stanach Zjednoczonych pochodzi z przetwarzania gazu ziemnego. Propan jest 270 razy gęstszy jako ciecz niż jako gaz, dlatego wydobyty propan jest przechowywany i transportowany jako ciecz. Ponieważ propan jest bezbarwny i bezwonny, do wykrywania dodaje się środek zapachowy.

Na różnych etapach procesu rafinacji ropy naftowej wytwarzane są skroplone gazy ropopochodne. Dwa główne składniki tych gazów skroplonych to butan i propan, które stanowią około 1–4 procent przetworzonej ropy naftowej. Ważnym etapem produkcji propanu jest destylacja frakcyjna pod ciśnieniem, czyli stabilizacja. Na tym etapie cięższe węglowodory opadają na dno, podczas gdy lżejsze węglowodory, takie jak propan, są łatwo usuwane z górnej warstwy mieszanki. Ilość pozyskiwanego propanu zależy częściowo od rodzaju i konfiguracji rafinerii ropy naftowej.

Skraplanie propanu ma kluczowe znaczenie dla przechowywania i transportu. Jeśli niektóre zanieczyszczenia i inne węglowodory, takie jak etan, propen lub penten, nie zostaną w wystarczającym stopniu usunięte, propan nie ulegnie prawidłowemu upłynnieniu. Skraplanie musi odbywać się we właściwej temperaturze i ciśnieniu oraz musi być zgodne ze znormalizowanymi specyfikacjami ustanowionymi przez przemysł gazu skroplonego. Po skropleniu propan przemieszcza się podziemnymi rurociągami do stacji magazynowych i dystrybucyjnych. Ciekły propan pozostaje w dużych podziemnych zbiornikach lub kawernach, zanim zostanie przetransportowany koleją, ciężarówkami lub barkami do lokalnych dealerów propanu.

Paliwo propan spala się czyściej niż benzyna, uwalniając mniej szkodliwych emisji. Chociaż propan może być paliwem stosunkowo przyjaznym dla środowiska, jest to paliwo kopalne i nie jest odnawialne. Trwające badania dotyczą możliwości syntezy lub otrzymywania propanu ze źródeł odnawialnych, takich jak olej roślinny czy biomasa. Przykładami źródeł biomasy są proso rózgowe, trzcina cukrowa i mikroorganizmy. Chociaż początkowe koszty produkcji mogą być wysokie, w przypadku tych nowych zastosowań i metod nie są wymagane żadne istotne modyfikacje obecnych procesów rafinacji ropy naftowej. Stosowanie syntetycznego propanu lub biopropanu powinno zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych i zwiększyć niezależność energetyczną Stanów Zjednoczonych.