Propriétés et utilisations du gaz Propane en citerne GPL

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Le propane

Les termes « Gaz de Pétrole Liquéfiés» ou « GPL » (LPG en anglais) sont utilisés pour désigner des mélanges d'hydrocarbures commercialisés essentiellement composés de gaz butane ou de gaz propane. Le GPL présente l’intérêt de se liquéfier à température ambiante aisément sous une faible pression entre 1,5 pour le butane et 7 bar pour le propane. Pour donner des équivalences simples, la pression de l’eau du robinet est généralement de 1.5 bar et la pression de l’air dans un pneu de camion est de 7 bar. Tous les autres gaz demandent beaucoup d'énergie afin d'être liquéfiés.

Si le gaz propane sert aux trois usages : chauffage, production d'eau chaude sanitaire, cuisine,  il alimente également de nombreux appareils de chauffage d'appoint ou d'agrément comme les cheminées à gaz

Le gaz propane est distribué partout à la différence du méthane (appelé commercialement le gaz naturel) qui est un autre gaz distribué par des tuyaux enterrés et des compteurs dans certaines agglomérations. Le méthane possède une température critique égale à -82.7 °C, sa pression critique est de 45.96 bar. Pour obtenir le gaz méthane liquide sans visualiser le changement de phase, la compression à température ambiante doit être effectuée à une pression égale à 100 atmosphères, puis le produit doit être refroidi à environ 100 °C. Il existe un autre gaz le GPL carburant, destiné aux véhicules automobiles ou marins qui est un mélange de butane et de propane. Le gaz butane est incorporé afin de baisser la pression interne du réservoir.

Quelles sont les propriétés physiques du gaz propane ?

Les GPL peuvent être facilement liquéfiés, une propriété physique qui rend leur transport et leur commercialisation aisés. Le gaz propane est gazeux dans des conditions normales de température et de pression, afin de faciliter son transport et son utilisation, le propane doit être liquéfié. Chez l'utilisateur final, le gaz est utilisé en phase gazeuse : la vaporisation, c'est-à-dire le passage de phase liquide à phase gazeuse.

Le propane, composition

L’appellation GPL peut qualifier deux types de gaz liquéfiables : le propane (C3H8) et le butane (C4H10). Ce sont tous les deux des hydrocarbures « saturés » qui sont composés de liaisons simples d‘atomes de carbone et d’hydrogène. Le gaz propane commercial est composé de 90 % de propane et de propène également appelé « propylène », les 10 % restants sont constitués par de l’éthane et autres butanes. Il faut noter que la composition varie en fonction de son procédé de raffinage dans la tour de cracking (distillation, hydrocraquage, reformage catalytique, etc.).

Le propane issu du pétrole brut contient davantage de composants (oléfines et composés soufrés) dont la teneur fluctue en fonction du pays d’origine du pétrole et du type traitement de raffinage utilisé. La composition varie également l’origine géographique du propane ainsi le propane est également issu directement du sol appelé gaz de champ. Il contient généralement du gaz méthane (appelé commercialement gaz naturel) ainsi que du gaz propane mélangé à un peu de gaz propène. Le propane est peu soufré, il est donc nécessaire de l'additiver en incorporant un agent odorant (mercaptan) qui lui conférera l'odeur caractéristique du gaz. Cette odeur permet de détecter une fuite éventuelle.

Que se passe-t-il lors de la combustion du propane ?

Les molécules de propane C3H8 se cassent et les atomes d’hydrogène et de carbone s’associent avec l’oxygène de l’air pour donner du dioxyde de carbone (CO2) et de la vapeur d’eau (H2O). La chaleur dégagée par cette succession de liaisons chimiques dégage une énergie appelée « pouvoir calorifique inférieur » (PCI).

Qu'est-ce que le PCI ?

Le PCI est « pouvoir calorifique inférieur » donc la caractéristique du combustible utilisé, et non de l’usage qui en est fait.

Comment fonctionne le gaz propane ?

Lorsque l'on ouvre le robinet d'un appareil à gaz gazinière, plaque de cuisson, chaudière, poêle à gaz dans les conditions normales d’utilisation, le gaz circule dans la canalisation. Dans le récipient que ce soit une citerne ou une bouteille il se produit une vaporisation. Le gaz passe de phase liquide en phase gazeuse, il en résulte un déséquilibre qui entraîne une baisse de pression et de température ainsi qu’un phénomène d’ébullition. Si le soutirage du gaz est continu, par une température trop basse, dans un récipient trop petit ou non suffisamment rempli la formation de givre sur la base du récipient peut être observée. La glace étant un isolant, l'échange gaz sur l'air extérieur par la paroi mouillée ne peut s'effectuer : le gaz ne peut plus se vaporiser. Si, lors du soutirage, la température du propane est inférieure à celle de la vaporisation, le propane retrouve sa forme liquide et ne peut plus être soutiré. Ce phénomène résulte des propriétés physiques du produit, parfaitement réversible il ne détériore jamais sa qualité. Dès l’augmentation de la température, le cycle soutirage/ébullition/évaporation peut recommencer indéfiniment.

La température de vaporisation du propane oscille entre -30 °C et -40 °C en fonction de sa composition, la température de l'air, la capacité du récipient, le temps de soutirage et du niveau de remplissage du réservoir ou de la bouteille. Le propane est adapté à un usage extérieur y compris dans les régions les plus froides.

Les consignes de sécurité

Mise en garde : évitez de coucher les récipients (bouteilles), le gaz liquide peut s'échapper et occasionner des blessures plus ou moins graves en fonction de l'étendue de la surface. Le contact avec du propane liquide peut créer des brûlures froides. La conduite de sécurité à tenir en cas de contact avec la peau est de laver immédiatement très abondamment à l'eau douce les parties touchées en retirant les vêtements atteints.

Quelles utilisations peut-on faire du gaz propane ?

Si le propane est un produit qui sert dans la chimie (fabrication de plastique), ou avec certaines qualités de propane dépourvues d’odeur et d’oléfine comme gaz propulseur dans les aérosols, le gaz propane est utilisé principalement pour l’alimentation des appareils domestiques, des automobiles et des chariots élévateurs. Stocké en bouteille ou en citerne aérienne ou enterrée, il sert pour un usage intérieur à la production d’eau chaude sanitaire et/ou de chauffage et bien sûr à la cuisson.

Conditionné en petites bouteilles, il sert à de nombreux usages : parasols chauffants, barbecues, réchauds tripattes, désherbeurs thermiques, chalumeaux, antimoustiques, poêles à gaz et cheminées à gaz. Certains industriels l’emploient en phase liquide dans différents procédés. Son absence d’impureté et la qualité de sa combustion en font un combustible de choix pour les particuliers et les professionnels de différents secteurs :

Résidentiel Chauffage des habitations et de l’eau, cuisine
Commercial Chauffage des locaux à usage d'habitation, production d’eau chaude sanitaire, cuisine
Industriel Chariots élévateurs, chauffage pour l’affinage
Industrie (Cabine de peinture, four).
Transport Carburant pour véhicules automobiles
Agriculture Séchage des récoltes, chauffage des animaux (maïs, tabac, noix, ail, etc.)
Agroalimentaire (aviculture, élevages de volaille, serres maraîchères, etc.)
Hors énergie Fabrication de plastique

Quels sont les distributeurs de gaz propane en citerne ?

Le gaz en citerne est commercialisé par 6 grandes marques et 2 distributeurs indépendants qui fixent les prix suivant plusieurs critères. Tous les énergéticiens comme Antargaz, Butagaz, Finagaz ex Totalgaz, Primagaz, Sogasud ex Repsol et Vitogaz (distribution par citernes) EDF (pour l'électricité), Engie ex GDF Suez (pour le gaz naturel), Total (pour le fioul domestique),etc. octroient des primes pour chaque installation d'équipement de chauffage performant (Exemple chaudières à condensation ou chaudières hybrides, etc.) ou de travaux d'isolation, etc.

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