Energie

Additif pour gaz propane butane et sécurité installation gaz

Date de mise à jour : 22/10/2021

Un produit d'origine pétrolière particulièrement malodorant est additivé au gaz par les fournisseurs de gaz propane en citerne afin de rendre les fuites éventuelles détectables. Pourquoi ajouter un additif au gaz propane en citerne ? Les additifs pour le gaz propane. Le méthanol, un additif hivernal. Les fausses fuites de gaz.

  1. Pourquoi ajouter un additif au gaz propane ?
  2. Pression du gaz
  3. Additifs pour le gaz propane
  4. Le méthanétiol : un détecteur de gaz
  5. L'éthanéthiol un additif pour le gaz propane
  6. Les fausses fuites de gaz
  7. Le méthanol : un additif hivernal
  8. Du biométhanol d'origine végétale

Un additif chimique : le méthanéthiol

Mercaptan éthylique

  • L'éthanéthiol appelé aussi mercaptan éthylique ou Sultan T est l'un de ses composants.
  • L'autre composant, le méthanol sert d’additif au propane en période hivernale afin d’éviter que les détendeurs des citernes de gaz ne givrent. 

Les gaz combustibles gaz naturel et gaz propane ainsi additivés possèdent une odeur caractéristique qui permet de les détecter même à faible concentration dans l’air.
La limite inférieure d'explosion (LIE) est l'une des caractéristiques des gaz de chauffage particulièrement explosifs qui demandent donc un respect strict des règles de sécurité. 

Pourquoi ajouter un additif au gaz propane ?

Tous les gaz deviennent explosifs dès lors que leur mélange dans l’air atteint une certaine concentration appelée L.I.E : Limite Inférieure d’Explosion. 

  • Le Méthane (le gaz naturel) devient fortement explosif lorsqu’il se mélange à l’air ambiant dans une proportion de 5 à 15 %.
  • Le Butane : dans une concentration entre 1,8 % et 8,8 %.
  • Le Propane : dans une concentration entre 2,4 % et 9,5 %.

La plage d’inflammabilité du gaz propane se situe entre 2,4 et 9,5.

Il y aura donc combustion lorsque le mélange propane-air se situera entre 2,4 (2,4 % de propane et 97,6 % d’air) et 9,5 (9,5 % de propane et 90,5 % d’air).
Lorsque la concentration de propane se situe entre ces deux valeurs, une simple étincelle statique suffit pour enflammer le gaz et provoquer une explosion.

Ces limites sont extrêmement faibles si on les compare à d'autres gaz combustibles (les plages de l’acétylène se situent entre 2,5 % et 81 %).

La température d'auto-inflammation ou d'inflammation d'un gaz

C'est la température la plus faible à laquelle le gaz s'enflamme spontanément en l'absence de source d'inflammation apparente.

  • La chaleur dégagée par un incendie soutenu fait monter la pression du gaz contenu dans une bouteille.
  • La température d’auto-inflammation est de 490 °C, lorsque cette température est atteinte, le propane gazeux s’enflamme.
  • La bouteille va éclater en se déchirant à ses points de soudure, libérant le gaz qui va prendre feu, sous la pression de ce dernier, une déflagration va se produire.

Pression du gaz

Dans un récipient de gaz, le propane ou le butane est sous forme liquide, il y règne une pression d'équilibre de phase liquide-gaz.

Pour le butane la pression est de :

  •   8 bar à   50°
  •  12 bar à 107°

 

Pour le propane la pression est de :

  •  19 bar à   50°
  •  45 bar à 100°

Les bouteilles sont éprouvées lors de pressions de test à 200 bar, la marge étant importante, le risque est extrêmement faible d'obtenir une explosion, même lors d'un incendie non soutenu.

Des additifs comme le méthanéthiol est injecté dans le réseau de distribution de gaz 

Station_de_pompage_de_gaz_naturel.jpg

Additifs pour le gaz propane

Quels sont les additifs au propane et à quoi servent-ils ?

  • Les formules des additifs chimiques pour le gaz propane.
  • Le gaz propane est commercialisé avec l'adjonction d'additifs.

 

Le méthanétiol : un détecteur de gaz

  • Un produit d'origine pétrolière particulièrement malodorant à l'odeur de choux est additivé afin de détecter les fuites éventuelles de propane.
  • Le méthanétiol (méthylmercaptan).
  • Sa formule chimique est CH3SH.
  • En effet, le gaz propane incolore n’a pas d’odeur.
  • Tout au début de la commercialisation du propane en 1932 par la firme Butagaz, le parfum utilisé était le jasmin, un additif agréable très vite abandonné pour des raisons évidentes de sécurité.

Concentration de mercaptan

Quelle est la concentration dans le gaz propane ou butane de mercaptan ?

Le mercaptan est additivité au gaz afin de le rendre détectable à l'odeur.

  • La teneur en mercaptan est entre 15 et 20 milligrammes par Kilo.
  • Le gaz butane ou propane doit posséder une odeur caractéristique.
  • Cette odeur se vérifie par contrôle olfactif pour un mélange propane/air de façon à être à 20 % de la limite inférieure d'inflammabilité (marge de sécurité).
  • En France, il n’y a pas de quantité minimale d’agent odorant à respecter.
  • Pour obtenir la fiche spécifique des spécifications douanières et commerciales sur le gaz butane commercial et sur le propane commercial :  Spécification C3C4 - CRS 15G Portail habitat Picbleu

 

Le tétrahydrothiophène pour détecter les fuites de gaz naturel.

Les distributeurs de méthane (gaz naturel) comme Engie (ex GDF Suez) préfèrent ajouter un autre additif afin de détecter les fuites éventuelles de gaz naturel.

  • Le tétrahydrothiophène ou THT un composé soufré cyclique est préféré à l'éthanétiol (mercaptan éthylique ou Sultan T) plus corrosif et qui dégrade les conduites de gaz.
  • Certaines substances peuvent évoquer la même odeur que le tétrahydrothiophène,
  • En effet, la décomposition de matières organiques produit des composés soufrés comportant du tétrahydrothiophène ou des molécules malodorantes de structure similaire.

L'éthanéthiol un additif pour le gaz propane

Dénomination commune : éthanéthiol, mercaptan éthylique ou Sultan T. Liquide incolore, de la famille des thiols (ou mercaptan).

  • La formule chimique de l'éthanéthiol est C2H5SH, ce produit est présent naturellement dans les pétroles et gaz naturels riches en soufre nécessitant un raffinage avant leur commercialisation.
  • Le mercaptan éthylique possède une très forte odeur d'œuf pourri, d'ail et d'oignon suivant sa composition chimique.
  • L'éthanéthiol se retrouve en très faible quantité (traces) comme additif et traceur dans le gaz propane qui est normalement inodore,
  • Le gaz propane est additivé avec du méthaniol afin de lui donner une odeur caractéristique permettant la détection de fuites de gaz.

L'éthanéthiol

L'éthanéthiol appelé aussi mercaptan éthylique ou Sultan T. est additivé pour le gaz propane. Il est rajouté au gaz propane incolore et inodore. Ces mercaptans sont des sulfures ou des disulfures, comme le sulfure de diméthyle (CH3)2 S, ou le disulfure de diméthyle, H3C-S-S-CH3, qui rappellent l'odeur du chou fermenté et sont perceptibles à des teneurs très faibles. D'après les spécialistes il n'y aurait aucun risque quant à la présence de ces mercaptans en raison de doses très faibles.
Le contact avec de l'eau est dangereux, car l'éthanéthiol peut réagir à haute température (lors d'un incendie) et former du sulfure d'hydrogène.

  • TertioButylMercaptan 50% MéthylEthylSulfure 50%
  • Vigileak 7030 TertioButylMercaptan 50% MéthylEthylSulfure 50%
  • Vigileak Z TertioButylMercaptan 50% MéthylEthylSulfure 50%


La société chimique Arkema a développé une gamme de deux odorisants innovants pour les gaz de pétrole liquéfiés (GPL), ces produits servent à détecter une fuite de gaz.
Deux produits odorisants sont commercialisés : le Vigileak 7030, une substance plus stable chimiquement que l'EthylMercaptan permettant d'atteindre les mêmes niveaux d'odorisation tout en ajoutant moins de produit,
d'où un gain économique pour les compagnies gazières et moins de pollution.

Le Vigileak Z permet de satisfaire la demande de certains propaniers qui souhaitent diminuer la teneur en soufre dans leurs produits et carburants GPL afin de répondre aux normes les plus strictes relatives à la teneur en soufre.

Lorsque la jauge magnétique fixée sur le réservoir de gaz indique que le gaz propane restant dans une citerne de gaz est dans la zone rouge, une odeur de gaz peut être détectée :
il s'agit de la concentration du mercaptan dans le gaz restant et non pas une fuite de gaz.

jauge_magnetique_rochester_citerne_gaz_propane

Les fausses fuites de gaz

Le point d'ébullition du méthanéthiol étant plus élevé que celui du propane et sa pression de vapeur est plus faible,
le méthanéthiol se concentre davantage dans le gaz restant lorsque l'on utilise une bouteille de gaz ou une citerne de gaz.


C'est la raison pour laquelle les usagers détectent des odeurs de gaz lorsque les récipients ou les réservoirs de gaz se situent sur la zone de réserve ou sont pratiquement vides, ils pensent à une fuite de gaz alors qu'il ne s'agit que d'un phénomène physique.

Le méthanéthiol, un produit inflammable.

  • C'est un produit chimique additivant pour détecter les fuites de gaz extrêmement inflammable.
    Il est nocif à hautes concentrations par inhalation, il provoque des maux de tête,
    il cause des nausées, une irritation du système respiratoire, des dermatoses et affecte le système nerveux central.
  • Il est toxique pour les organismes aquatiques et dangereux dans l'eau potable.
  • Le méthanéthiol étant plus dense et plus lourd que l'air, s'accumule dans les points bas et endroits confinés.

Le détendeur de gaz propane et le limiteur de pression peuvent poser des problèmes de fonctionnement lorsque le débit demandé est important et que la température est très basse. Documentation Picbleu

Détendeur_1.5_bar_limiteur_gaz_citerne_propane.png

Le méthanol : un additif hivernal

Les détentes des appareils fonctionnant au gaz sont sensibles aux températures basses.
Des additifs sont donc incorporés au propane afin de permettre une évaporation correcte du gaz propane.

Additif propane :

  • le méthanol est utilisé chez les principaux propaniers.
  • Le méthanol sert d’additif au propane en période hivernale afin d’éviter que les détendeurs des citernes de gaz ne givrent.
  • En période de froid intense, les citernes de gaz ne peuvent pas récupérer les calories dans le milieu ambiant,
  • les parois se couvrent de glace et les détentes givrent empêchant le passage du gaz propane.
  • Ce phénomène est d'autant plus marqué que la puissance du brûleur est importante.

Du biométhanol d'origine végétale

Dans un but de protection de l'environnement, certaines sociétés se démarquent en utilisant

  • du biométhanol d'origine végétale 
  • du benzotriazole afin d’éviter que les injecteurs des brûleurs ne soient encrassés par des résidus solides de corrosion.

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