Définition :

Le Propane commercial est un mélange d’hydrocarbures composé principalement de propane et de propène.

Composition chimique :

PROPANE C3H8 (3 parties de carbone pour 8 parties d’hydrogène).

Propriétés chimiques et physiques du gaz Propane commercial :

Norme NBN 52-500 (NBN.T 52-706)

Ethane + éthène :	2 % volume liquide.
Propane	94,9 % volume liquide.
Propène (C3H6) :	0,89 % volume liquide.
N-butane + iso butane :	2,39 % volume liquide.
Butènes :	0,039 % volume liquide.

(Il s'agit de valeurs moyennes indicatives qui peuvent varier en fonction de la composition des produits.)

 Densité du liquide (masse volumique) :

Par définition, la densité (d) d’un liquide est le rapport de la masse d’un volume de ce liquide rapportée à la masse d’un volume égal d’eau, à 15°C ou toute autre température spécifiée.

La densité du Propane liquide à 15°C = 0,510 Kg par litre.

 Densité du Propane par rapport à l'air :

Phase gazeuse du Propane par rapport à l’air = 1,562.

Densité de l’air = 1,29 g/litre.

Soit densité du Propane = 1,562 x 1,29 = environ 2 g/litre.

Contrairement au gaz naturel, le Propane est environ 1,562 fois plus lourd que l’air.

Par conséquent, en cas de fuite, le gaz se propage à ras du sol, stagne et tend à s’évacuer par dessous les portes et par des ouvertures aux points bas.

Tension de vapeur :

La tension de vapeur se définit comme la pression exercée sur les parois intérieures d’un récipient (bouteilles - réservoirs - tuyauteries)

La pression (P) est, par définition, la force, par unité de surface, que le gaz exerce sur les parois des récipients ou canalisations.

la tension de vapeur maximale à 37,8°C (100°F), déterminée suivant la méthode ASTM D 1267, est de 14,5 bars/cm² pour le Propane.

La pression à l’intérieur des récipients est uniquement fonction de la température du liquide. A une température déterminée, cette pression demeure constante, quelle que soit la quantité de liquide contenue dans le récipient.

A la température de 15°C, la pression dans une bouteille de Butane se situe aux environs de 1,7 bar (= pression d’air dans un pneu de voiture), celle du Propane aux environs de 7,5 bar (= pression d’air dans un pneu de camion). Cette propriété permet au Propane de se vaporiser à des températures beaucoup plus basses que celles nécessaires au Butane.

C’est la raison pour laquelle les bouteilles de Butane sont essentiellement utilisées à l’intérieur des habitations alors que les bouteilles de Propane sont installées à l’extérieur.

Tableau comparatif tension de vapeur Butane - Propane

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Point d'ébullition :

Il s’agit, par définition, de la température à laquelle un liquide se met à bouillir et passe en phase gazeuse (vapeur).

La température d’ébullition à 1013 mbar (pression atmosphérique) pour le Propane est – 42°C. Autrement dit, le Propane liquéfié se transforme en gaz (vapeur) à partir d’une température supérieure à – 42 °C.

Chaleur latente de vaporisation (ou quantité de chaleur nécessaire pour évaporer le gaz liquide) :

A l’ouverture du robinet d’une bouteille, le gaz sort et, au fur et à mesure, est remplacé par du nouveau gaz produit par le liquide qui s’évapore. Cette évaporation exige de la chaleur au même titre que l’eau nécessite de la chaleur pour bouillir.

Chaleur latente de vaporisation à + 15° C :

PROPANE : 356 kJ ou 98,8 Wh ou 85 Kcal (+/- 100 Kcal par Kg).

Lorsque la quantité de chaleur augmente, le débit augmente, ce qui provoque une diminution de température de la masse du liquide. Débit (Q) : constitue la quantité de gaz qui passe par une section donnée pendant l’unité de temps. (Exprimé en Kg/heure, Litre/heure ou m3/heure).

En effet, l’évaporation va d’abord chercher sa chaleur (calories) dans la masse même du liquide, ce qui fait automatiquement baisser la température.

Si le débit est peu important, et si la température de l’air ambiant est élevée, la différence de température entre l’extérieur et l’intérieur permettra un apport suffisant de chaleur (calories) à travers les parois mouillées intérieurement par le liquide pour que la température se stabilise.

Si au contraire, le débit est important et la température ambiante faible, l’apport de chaleur ne sera pas suffisant, et la température de la masse liquide baissera progressivement jusqu’à atteindre - 42° C pour le Propane. A cette température, les bouteilles ne pourront plus débiter ; elles sont dites givrées. Toutefois, ce risque est plus faible avec le propane qu'avec le butane.

C’est pourquoi, d’une façon générale, les bouteilles qui restent dehors en hiver doivent contenir du Propane et non du Butane.

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Pouvoir calorifique :

Le pouvoir calorifique élevé des gaz de pétrole liquéfiés, fait de ceux-ci un combustible de choix.

Le pouvoir calorifique (puissance de chaleur) est exprimé en Kilo/calories (1 Kcal -1000 calories) - Méga/Joules - Kilo Watt/heure.

PCS par kg : 49,8 MJ ou 13,8 kWh ou 11.900 Kcal. par m3 : 93,3 MJ ou 25,9 kWh ou 22.300 Kcal (à 15°C et 1013 mbar)

PCI par kg : 46,1 MJ ou 12,78 kWh ou 11.000 kcal. par m3 : 86 MJ ou 23,9 kWh ou 20.600 kcal.

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Inflammabilité :

Les G.P.L. doivent être mélangés dans une certaine proportion d’air pour s’enflammer. En l’occurrence, la combustion d’un m3 de Propane nécessite une quantité de 23 m3 d’air.

La température d’auto-inflammation dans l’air pour le Propane est de 490°C.

Les limites d’inflammabilité sont de 4 à 10 % de volume de gaz pour 90 à 96 % de volume d’air.

Ainsi, le gaz mélangé à l’air dans une proportion de 5 % de Propane et 95 % d’air constitue un mélange inflammable. Par contre, 50 % de gaz et 50 % d’air ne constituent pas de mélange inflammable (explosif).