Propane

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Propane
Propan Keilstrich.svg
Propane-3D-balls-B.pngPropane-3D-vdW-B.png
Molécule de propane
Identification
Nom IUPAC propane
Synonymes

n-propane
diméthylméthane

No CAS 74-98-6
No EINECS 200-827-9
PubChem 6334
SMILES
InChI
Apparence gaz comprimé liquéfié, inodore, incolore[1].
Propriétés chimiques
Formule brute C3H8  [Isomères]
Masse molaire[3] 44,0956 ± 0,003 g/mol
C 81,71 %, H 18,29 %,
Moment dipolaire 0,084 ± 0,001 D [2]
Propriétés physiques
fusion −187,63 °C [4],[5]
ébullition −42,1 °C [5]
Solubilité 75 mg·l-1 (eau,20 °C) [5]
Paramètre de solubilité δ 13,1 MPa1/2 (25 °C)[6]
Masse volumique 2,0098 kg·m-3 (°C, 1 015 mbar, gaz)
0,5812 kg·l-1 (−42,1 °C, 1 015 mbar, liquide) [5]
d'auto-inflammation 470 °C [5]
Point d’éclair −104 °C [5]
Limites d’explosivité dans l’air 1,710,8 %vol
31202 g·m-3 [5]
Pression de vapeur saturante 8,327 bar à 20 °C
10,8 bar à 30 °C
17,081 bar à 50 °C [5]
Point critique 96,75 °C, 42,5 bar, 0,2 l-1·mol-1 [8]
Point triple 1,685×10-9 bar à −188,15 °C [8]
Vitesse du son 1 158 m·s-1 (liquide,−42,1 °C) [9]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar 171,0 J·mol-1·K-1 [8]
ΔfH0gaz -104,7 kJ·mol-1 [8]
ΔfH0liquide -119,8 kJ·mol-1 [8]
Δvap 16,25 kJ·mol-1 à 25 °C
18,774 kJ·mol-1 à −42,11 °C [8]
Cp 73,6 J·mol-1·K-1 (25 °C, gaz)
98,36 J·mol-1·K-1 (−43,15 °C, liquide) [8]
PCS 2 195,9 kJ·mol-1[11]
PCI 2 028,37 kJ·mol-1[11]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation 10,95 ± 0,05 eV (gaz)[12]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Extrêmement inflammable
F+



Transport
23
   1978   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

 
SIMDUT[13]
A : Gaz compriméB1 : Gaz inflammable
A, B1,
SGH[14]
SGH02 : InflammableSGH04 : Gaz
Danger
H220,
Écotoxicologie
LogP 2,36[1]
Seuil de l’odorat bas : 12 225 ppm
haut : 20 005 ppm[15]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le propane est un alcane linéaire de formule C3H8.

Il est dérivé d'autres produits pétroliers par des processus de thermochimie de gaz ou de pétrole. Il est couramment utilisé comme source d'énergie chimique par combustion dans les moteurs à combustion interne, barbecues et chaudières.

Généralement vendu à l'état liquide, sous forme de GPL notamment (c'est l'un de ses constituants principaux). Un additif, l'éthanethiol, est utilisé comme odorant pour signaler les fuites éventuelles.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le propane est principalement utilisé comme combustible et carburant (c'est le principal composant du gaz de pétrole liquéfié).

Dans l'industrie, il est également utilisé comme réactif pour

  • la production de l'éthylène et du propène au moyen du vapocraquage ;
  • dans la synthèse du tétrachloroéthylène et du tétrachlorométhane par chlorolyse
  • (depuis peu) pour synthétiser (par conversion catalysée sur zéolithe) du benzène,du toluène et du xylène[16].
  • (depuis peu) en alternative ou complément à la fracturation hydraulique pour la fracturation et la stimulation de roches-réservoir afin d'en extraire du gaz naturel (gaz de schiste) selon une méthode développée par GasFrac[17], une petite compagnie gazière basée à Calgary (Alberta), spécialisée dans la fracturation hydraulique, qui cherchait une solution aussi efficace, mais moins consommatrice d'eau [18]. Le propane (on utilise aussi parfois de l'azote, ou un mélange de gaz) s'insinue mieux et plus loin dans les microfissures de la roche, et en ressort plus facilement que l'eau. C'est cependant un fluide beaucoup plus dangereux à manipuler que l'eau.

Propriétés physico-chimiques[modifier | modifier le code]

Le propane est un gaz plus dense que l'air (1,5 fois) dans les conditions normales de température et de pression, il forme donc des poches au sol dans une pièce remplie d'air. Il se décompose à partir d'une température supérieure à 780800 °C[5].

La combustion du propane est plus propre que celle de l'essence (grâce à son rapport H/C avantageux), mais plus polluante que celle du méthane ou de l'hydrogène. La présence de liaisons C-C crée des résidus organiques en plus de l'eau et du dioxyde de carbone. Ces produits rendent la flamme visible.

Production et synthèse[modifier | modifier le code]

Le propane est principalement issu de la purification du gaz naturel ou de la séparation des gaz de pétrole liquéfiés (propane et butane) provenant de la distillation du pétrole brut[19],[16].

Écologie[modifier | modifier le code]

La Terre en libère une mégatonne par an dans l’atmosphère[20].

Économie[modifier | modifier le code]

Le propane est utilisé dans des citernes, aériennes ou enterrées, et remplies une ou plusieurs fois par an par des fournisseurs, appelés propaniers. La citerne est généralement mise à disposition gratuitement en échange d'un engagement sur plusieurs années.

En France, le marché du gaz propane est un oligopole[21] entre Antargaz, Butagaz, Primagaz, Totalgaz et, dans une moindre mesure, Vitogaz.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b PROPANE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 16 juin 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. Handbook of Chemistry, D. Lide, 2004-2005.
  5. a, b, c, d, e, f, g, h et i Entrée de « Propane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 20 avril 2009 (JavaScript nécessaire)
  6. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer,‎ 2007, 2e éd., 1076 p. (ISBN 0387690026, lire en ligne), p. 294
  7. a et b (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill,‎ 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
  8. a, b, c, d, e, f et g « Propane », sur http://www.nist.gov/ (consulté le 20 avril 2009)
  9. (en) W. M Haynes, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 2010-2011, 91e éd., 2610 p. (ISBN 9781439820773), p. 14-40
  10. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,‎ 1996 (ISBN 0-88415-857-8)
  11. a et b Les gaz Butane Propane
  12. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
  13. « Propane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  14. Numéro index 601-003-00-5 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  15. « Propane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
  16. a et b Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Hydrocarbons, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co,‎ 2000
  17. Portail de l'entreprise Gasfrac
  18. Brino, A., & ALBANY, N. (2011). New Waterless Fracking Method Avoids Pollution Problems, But Drillers Slow to Embrace It. Insideclimatenews. org., PDF, 5 pages
  19. La fabrication fu fioul sur FioulMarket.fr. Consulté le 23 août 2012
  20. Science et Vie, On sait ce que la Terre dégaze d’hydrocarbures, nº 1098, mars 2009, p. 34.
  21. http://questions.assemblee-nationale.fr/q14/14-38697QE.htm