Pourquoi utilise-t'on du Butane dans les réchauds à Gaz

#1

Bonjour,

Voici une question à laquelle je n’arrive pas à répondre.

Pourquoi utilise-t’on du Butane (C4H10) ou un mélange et pas du Propane (C3H8) pour les réchauds à gaz ?

En effet, le Butane a un point d’ébullition à -0.5°C alors que le Propane est à -42°C

Il était possible que le Butane ait un pouvoir calorifique plus élevé.
Cette affirmation est vrai quand on compte par rapport au Moles
-Butane : 2653,6 KJ/mol
-Propane : 2044,13 KJ/mol.
Mais pour les activités de montagne, on s’en tamponne un peu et ce qui nous intéresse c’est par rapport au poids. Et là, c’est le propane qui gagne :
-Butane : 45,752 MJ/Kg
-Propane : 46,357 MJ/Kg

Avis au scientifiques, je ne comprends pas bien pourquoi aucun fabricant n’utilise pas de propane pur dans ses cartouches

#2

Certaines bouteilles (primus, markill, de mémoire) utilisent un mélange butane + propane pour abaisser la température d’ébulition, donc la température d’utilisation.

Pour compléter tes données physico-chimiques, il serait surement utile de regarder du côté de la densité et de la compressibilité de ces deux gaz.

Mais avant tout, n’est-ce pas simplement une question de disponibilité plus grande (donc de coût plus faible) pour le butane que le propane ?

#3

Pour le coût il me semble que le propane est un poil moins cher que le butane.
Il me semble qu’en plus de la différence de température d’utilisation, il faut beaucoup plus de pression dans les bouteilles de propane que de butane (raison pour laquelle les bouteilles de propane ne doivent pas être stockées dans les habitations) ; l’explication est peut-être de ce côté là…

#4

La pression partielle du propane est environ 5 fois plus élevée que celle du butane (à température ambiante), cela pose problème avec les cartouches et réchauds actuels du marché qui sont faits pour du butane. Les bonbonnes de propane sont souvent fait en acier épais et elles sont assez lourdes.

Pour les basses températures la meilleure option est d’utiliser un réchaud à combustible liquide, il y en a actuellement des réchauds de ce type qui fonctionnent specifiquement avec des cartouches de butane/propane (jetboil hélios, msr windpro, primus spider …)

#5

Donc ce serait une question de solidité des cartouches qui devrait être accrue pour le propane.

Je vous remercie de vos réponses !

#6

Utilise un réchaud avec injection de gaz liquide (qui passe par un réchauffeur comme pour les réchauds à essence), et il n’y a pas de problème par -20°C.
Tu me diras, dans ce cas, pourquoi ne pas utiliser directement un réchaud à essence ? Et bien le butane ou mélange butane/propane fait beaucoup moins de fumée, ne sens pas, atteint une bonne combustion plus vite (forcément vu que le point d’ébullition est plus bas que celui de l’essence), n’encrasse pas le bruleur, et surement d’autres avantages.

#7

Je suis assez étonné par tes données thermochimiques :expressionless: La masse (kg) est directement proportionnelle à la quantité de matière (mol), on devrait donc obtenir le même rapport entre les deux gaz que l’on exprime l’énergie libérée en en J/kg ou J/mol… Je sais pas où tu as trouvé tes données mais il faut garder en tête que l’enthalpie libre standard de réaction et l’enthalpie de réaction dépendent de la température des réactifs… Donc a mon avis les données que tu cites le sont à des températures différentes :wink:

Pour répondre à la question initiale je n’ai rien a ajouter par rapport à ce qui a été dit.

#8

on ne doit pas obtenir le même rapport entre les deux gaz puisque les masses molaires sont différentes ! :o
fais le calcul et tu verras que les données d’erignol en kJ/mol ou en MJ/kg sont cohérentes.

#9

les données d’erignol sont justes et très faciles à trouver …

1 kg de propane = 526 l soit 23,47 moles (masse volumique 44 g)
1 kg de butane = 393 l soit 17,53 moles (masse volumique 58 g)
il y a un rapport de 0,75 entre les 2 volumes pour une masse identique.

Nous avons donc plus de gaz à notre disposition avec le propane qu’avec le butane, pour une masse identique.
J’imagine que c’est une partie de l’explication à la nécessité de résistance à la pression supérieure dans les bouteilles de propane ?

#10

plus légers (pas de pompe) et s’allume sans préchauffage :cool:

#11

Posté en tant qu’invité par toto01:

je note aussi cette page intéressante pour les considérations de poids des cartouches:
http://www.randonner-leger.org/forum/viewtopic.php?id=15288

et celle ci plus générale mais plus complète sur les différents types de réchaud:
http://www.randonner-leger.org/wiki/doku.php?id=choisir_

où est même cité le très rentable réchaud à alcool sur base de canette alu…

#12

[quote=« lutin de la forêt, id: 1633931, post:8, topic:144639 »]

on ne doit pas obtenir le même rapport entre les deux gaz puisque les masses molaires sont différentes ! :o
fais le calcul et tu verras que les données d’erignol en kJ/mol ou en MJ/kg sont cohérentes.[/quote]

Exact… Put*** je commence à fatiguer moi, il est temps que les vacances arrivent :stuck_out_tongue:

#13

Bonjour a tous alors pour apporter ma petite pierre à l’édifice, plusieurs choses a prendre en considération :

Le stockage d’un Gaz de Pétrole Liquéfié (butane ou propane) doit pouvoir se faire a température ambiante (20deg Celsius ou 293K). Voici les données de NIST (http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/) :

  • Pression de vaporisation a temperature ambiante 293K : Butane = 2.0bar // Propane = 8.3bar
    Résultat : pour stocker tes bouteilles de butane/propane sous forme liquide dans ton magasin ou chez toi il faut que la pression dans la bouteille de propane soit 4 fois plus élevée. Donc plus dangereux et plus cher a faire pour le fournisseur de gaz.
    ==> Butane 1 - Propane 0

Lorsque tu ouvres le robinet de ton réchaud, la pression que tu imposes a la surface de ton liquide dans la cartouche est la pression ambiante (grosso modo) soit 1 bar. Voici les données NIST pour la température d’ébullition a 1bar

  • Température d’ébullition à pression ambiante 1bar : Butane = 272K soit -1degC // Propane = 230K soit -43degC
    Résultat : le propane va continuer de s’évaporer dans la cartouche quand ton robinet est ouvert jusqu’à des températures de -43degC.Le butane lui va rester liquide et tu ne pourras rien bruler puisque rien ne va s’évaporer dans la bouteille.
    ==> Butane 1 - Propane 1

Dernière remarque concernant les mélanges : la plupart des cartouches sont en fait des mélanges de butane/propane souvent en ratio (massique je pense) de 80% butane / 20% propane. Résultat tu combines les propriétés de deux fluides. Voici quelques infos obtenues avec NIST_REFPROP (http://www.nist.gov/srd/upload/REFPROP9.PDF)

  • Température d’ébullition à pression ambiante 1bar d’un mélange 80%but/20%prop = 266K soit -7degC

  • Pression de vaporisation a temperature ambiante 293K d’un mélange 80%but/20%prop = 3.5bar

Conclusion avec ce type de mélange tu obtiens de propriétés pour le stockage qui doivent satisfaire certaines normes (je ne les connais pas mais à vérifier!) et tu gagnes quelques précieux degrés pour continuer a faire évaporer ton gaz même dans des conditions un peu compliquées de température.

J’ai pas regardé les propriétés des mélanges incluant de l’isobutane mais j’imagine que ça doit fonctionner sur le même type d’idées. L’isobutane se vaporise a -12degC a pression ambiante et se liquéfie a 3.0 bar a temperature ambiante.

Bonne cuisine!! :wink: