définition
L’éthane (formule chimique C2H6) est un gaz incolore, inodore et combustible dans des conditions standard (Température 0°C et pression 1,01325 bar). Il appartient au groupe des substances alcanes de Formule moléculaire CnH2n+2 (hydrocarbures saturés) et se présente sous forme de gaz à l’état de traces dans l’atmosphère, c’est-à-dire à de très faibles concentrations. Après le méthane, l’éthane est le principal composant du gaz naturel et se trouve également dans le gaz des marais., En raison de sa structure moléculaire – qui se compose de deux groupes méthyle combinés – l’éthane est aussi parfois appelé biméthyle ou diméthyle. Dans la technologie de réfrigération et de climatisation, l’éthane est également connu sous le nom de R170.
utilisation/Applications
En raison de sa bonne combustibilité, l’éthane est également utilisé comme composant du gaz naturel pour le chauffage (pouvoir calorifique: 47,486 MJ/kg). Dans l’ensemble, cependant, l’hydrocarbure saturé est utilisé comme bloc de construction chimique pour la production d’éthène (C2H4, également appelé éthylène), la matière première pétrochimique la plus importante au monde., La conversion a lieu dans un « Steam cracker.” Le gaz éthane, ou les mélanges de gaz contenant de l’éthane, est mélangé à de la vapeur et chauffé à des températures de 900°C et plus. Les hydrocarbures à longue chaîne sont décomposés en hydrocarbures plus courts à haute température et les hydrocarbures saturés tels que l’éthane sont convertis en hydrocarbures insaturés. Si de l’éthane pur est introduit dans le craquelin à vapeur, le rendement en éthène est particulièrement élevé. D’autre part, les mélanges d’hydrocarbures à longue chaîne produisent également un grand nombre d’autres composés avec une teneur en éthène nettement inférieure., La majeure partie de l’éthène obtenu est utilisée pour produire le plastique largement utilisé, le polyéthylène (PE). D’autres produits intermédiaires obtenus à partir d’éthylène sont l’oxyde d’éthylène dichlorure d’éthylène, et l’éthylbenzène.
dans la technologie du liquide de refroidissement, l’éthane peut également être utilisé comme liquide de refroidissement dans les réfrigérateurs et les systèmes de climatisation. Des quantités commercialement négligeables de gaz liquide sont utilisées en science pour préparer des échantillons riches en eau pour la microscopie électronique., L’éthane liquide très froid leur permet de geler à -150°C si rapidement que l’eau ne peut pas cristalliser, préservant ainsi les structures cellulaires biologiques qui seraient autrement détruites par les cristaux de glace.
propriétés
avec une densité de 1,355 grammes par litre, le gaz est légèrement plus lourd que l’air dans des conditions standard. À des concentrations comprises entre 3 et 12,5 vol.% , l’éthane forme un mélange explosif avec l’air (Point d’éclair: -135°C, Température d’inflammation: 515°c). Pour l’oxygène pur, les limites des mélanges explosifs entre 3 et 66 vol.% de l’éthane., Le gaz est considéré comme pratiquement non toxique, mais à des concentrations très élevées, il peut entraîner des maux de tête, des nausées et des vomissements. À des températures de -88,6°C et plus, l’éthane est liquide à la pression ambiante; à partir de -182,8°C, il devient solide. Le gaz se dissout mal dans l’eau, mais bien dans l’alcool (éthanol).
Production / Occurrence
à l’échelle industrielle, l’éthane est extrait de la liquéfaction du gaz naturel et du charbon et est un sous-produit de la transformation du pétrole brut. Selon le champ de gaz, la teneur en éthane du gaz naturel varie de 0,6 vol.% (principalement du gaz naturel d’origine russe) jusqu’à 7.,7 vol.% (gaz naturel de la mer du Nord). Le procédé le plus efficace pour obtenir de l’éthane pur à partir de gaz naturel est la liquéfaction du gaz. Cela implique de pré-refroidir le gaz naturel jusqu’à peu de temps avant le point de liquéfaction de l’éthane, puis de l’étendre soudainement à l’aide d’une turbine. Il en résulte une température d’environ -100°C à laquelle l’éthane et les hydrocarbures plus lourds se liquéfient, tandis que le méthane reste gazeux. D’autres étapes de distillation peuvent ensuite être utilisées pour séparer les composants restants du gaz naturel en groupes de matériaux identiques., Plus de 90% de l’éthane contenu dans le gaz naturel peut être récupéré de cette manière.
