Пропан и бутан используются как основные компоненты сжиженного углеводородного газа, использующегося в системах автономной газификации объектов. Как и пропан, бутан может использоваться в качестве топлива самостоятельно, однако разница в физических свойствах газов существенна, что накладывает ограничения на их самостоятельную эксплуатацию.
Пропан благодаря хорошей теплотворной способности, имеет широкое применение в быту и промышленности - от автомобильного топлива и источника питания для газовых плит и систем отопления до процесса резки металлов и сварки металлических конструкций. Бутан широко используется в качестве топлива для зажигалок, в качестве реагента в холодильных установках.
Существенную разницу составляет коэффициент объемного расширения газов - у пропана он в 1,5 раза выше (0,003 против 0,002 на 1 градус по Цельсию). Пропан гораздо более «упругий» газ - упругость его паров достигает 1,5МПа, в то время, как бутан при той же температуре сжимается на 283кПа. Практическую ценность эта разница имеет при выборе баллона - для хранения чистого жидкого пропана нужна более прочная емкость, чем для бутана.
Однако наиболее продуктивно газы используются в смеси. Так, ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления» запрещает самостоятельное использование бутана или пропана в системах газификации, а также устанавливает ограничения на то, как бутан или пропан (в процентном соотношении) могут быть использованы в смеси.
Бутан имеет химическую формулу С4Н10, пропан – С3Н8. Оба газа относятся к классу алканов (углеводородов, ряд которых описывается формулой СnН2n+2). Различия в составе бутана и пропана почти не сказываются на отличиях в их физических свойствах. Оба газа имеют схожий молекулярный вес и теплотворную способность. Однако бутан кипит (имеет температуру кипения) всего в -0,5оС, в то время как пропан гораздо более устойчив к отрицательных температурам. Температура кипения пропана – -43оС.
То есть, бутан не может эксплуатироваться топлива при отрицательных температурах. В газовый котел доставляется не жидкий бутан, а вещество в газообразной форме (в то время, как наш газ при температуре окружающего воздуха ниже нуля находится в состоянии жидкости).
В свою очередь, пропан также имеет существенный недостаток. Использование в качестве топлива чистого пропана опасно при высоких температурах. При нагревании происходит существенное расширение пропана, газ начинает давить на стенки баллона или газгольдера, что, в конечном итоге, приводит к появлению трещин на внутренней поверхности сосуда и к взрыву.
В отличие от пропана, газ С4Н10 более устойчив к высоким температурам. Поэтому ГОСТ 20448-90 устанавливает параметры пропан-бутановой смеси (сжиженного углеводородного газа) в процентном соотношении содержания обоих газов. Для пропана и бутана установлены минимальная и максимальная процентная величина соответственно. Так, в зимнее время пропан для северных регионов страны должен присутствовать в смеси в количестве не менее 75% от общего объема обоих газов. А содержание бутана в смеси не должно превышать 60%.
