Evaluation de la proportion butane/propane dans le GPL
Publié : dim. janv. 25, 2015 12:26 pm
Je viens de supprimer par erreur ce sujet http://gpl.forumeurs.fr/proportion-buta ... html#p5898 en tentant de le déplacer dans la bonne section ("Choix/les stations" - au lieu de "Ils parlent du GPL"). On y parlait (il y a longtemps) qu'il n'y avait pas beaucoup de propane ce qui posait une pression insuffisante dans le réservoir en hiver - ou plus récemment que c'était plutôt 100% propane - Toutes mes excuses aux auteurs.
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J'ai mené ma petite enquête en m'équipant de façon à pouvoir mesurer pression et température sur des GPL de sources différentes, en faisant varier la température pour voir si effectivement la mesure est cohérente.
Sur le graphique ci-dessous:
En abscisse, la température, en ordonnées, la pression relative (0= pression atmosphérique) en bar.
Les courbes continues représentent les valeurs théoriques pour le butane, le propane, un mélange des deux à 30 ou 50% mais aussi celles de quelques autres constituants habituels des GPL (alcènes du butane et du propane).
Chaque point correspond à une mesure pression/température, effectuée juste après remplissage ou au fur et à mesure de la consommation.
Le contenant DOIT contenir une phase liquide ET une phase gazeuse en équilibre pour que les courbes ci-dessous (voir wiki "pression de vapeur saturante" pour plus d'infos) soient applicables. Elles ne le seront pas pour un contenant rempli à 100% de liquide (un tuyau de remplissage) ou presque vide (ne contenant plus de liquide), ou en cours de stabilisation thermique.
Les proportions butane/propane qu'on peut en déduire suppose que la fraction d'autres constituants (propylène, butadiène...) est faible. Je peux déjà affirmer:
C'est assez facile à faire, un thermomètre à sonde bien collé (avec du ruban adhésif métallique) sur le contenant et un manomètre 10 ou 15bar.
Il faut juste faire attention à ce que le température soit bien stabilisée pour que sa mesure soit fiable.
Un contenant "chaud" rempli avec un GPL froid par exemple conduit à des températures des phases liquides et gazeuses différentes, et le couple pression/température relevé conduira à une erreur de composition, en fonction par exemple de la position du capteur de température (en haut ou en bas du contenant), j'ai pu le constater.
Les mesures (à différentes températures pour un même mélange) suivent les courbes théoriques - c'est bon signe.
Sous réserve d'avoir une mesure de température bien faite et de respecter les précautions de stabilisation en température, L'erreur de "mesure" de composition, la dispersion des points de mesure autour d'une courbe idéale semble indiquer que la méthode permettrait de connaître la proportion de propane à 5 ou 10% près.
Les 3 mesures sur une bouteille de butane sont cohérentes avec la définition du "butane commercial": "Mélange d'hydrocarbures composé principalement de butanes et de butènes et contenant moins de 19 % en volume de propane et de propène." (Cf http://www.cfbp.fr/proprietes-des-gpl/s ... tives-n312). La mesure à 16°C est probablement un peu fausse - je débutais...
Sur 4 stations testées dans un rayon de 5km cet hiver, trois fournissent du GPL dont la courbe pression/température correspond à du propane pur (voire propane+propylène) et une ce qui semble être du 50/50 butane propane.
Vous m'objecterez que les mesures "GPL150118" de cette dernière station (triangles oranges) sont très dispersées et mettent en doute la validité de cette "mesure". Mon explication est qu'il s'agit d'un mélange butane propane dont la proportion en propane baisse au fur et à mesure de la consommation (prélèvement en phase gazeuse - contrairement à ce qui se passe dans nos réservoirs automobiles): la position des points "descend" (passe sous la courbe verte) dans le graphique au fur et à mesure de la consommation - ce qui ne se produit pas pour du propane (presque) pur ou dans nos réservoirs.
Il est pour moi difficile d'accepter que la composition du GPL soit une donnée si variable et non donnée aux clients - quand on voit les écarts de pression et de contenu énergétique qu'elle implique.
On peut imaginer qu'une pression en entrée de vapodétendeur ou de pompe d'injection qui varie d'un facteur 2 ou 3 peut mettre en défaut un système mal conçu ou limite défaillant.
Quand au contenu énergétique, il faudra que je refasse les calculs...
Mais je peux dire avec certitude que les affirmations "Le GPL est un mélange 50/50 de butane et de propane" ou qu'en ce moment le GPL distribué dans toutes les stations est 100% du propane sont totalement fausses, j'en ai la preuve !
A lire (en anglais), la norme régissant la composition du GPL:
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J'ai mené ma petite enquête en m'équipant de façon à pouvoir mesurer pression et température sur des GPL de sources différentes, en faisant varier la température pour voir si effectivement la mesure est cohérente.
Sur le graphique ci-dessous:
En abscisse, la température, en ordonnées, la pression relative (0= pression atmosphérique) en bar.
Les courbes continues représentent les valeurs théoriques pour le butane, le propane, un mélange des deux à 30 ou 50% mais aussi celles de quelques autres constituants habituels des GPL (alcènes du butane et du propane).
Chaque point correspond à une mesure pression/température, effectuée juste après remplissage ou au fur et à mesure de la consommation.
Le contenant DOIT contenir une phase liquide ET une phase gazeuse en équilibre pour que les courbes ci-dessous (voir wiki "pression de vapeur saturante" pour plus d'infos) soient applicables. Elles ne le seront pas pour un contenant rempli à 100% de liquide (un tuyau de remplissage) ou presque vide (ne contenant plus de liquide), ou en cours de stabilisation thermique.
Les proportions butane/propane qu'on peut en déduire suppose que la fraction d'autres constituants (propylène, butadiène...) est faible. Je peux déjà affirmer:
C'est assez facile à faire, un thermomètre à sonde bien collé (avec du ruban adhésif métallique) sur le contenant et un manomètre 10 ou 15bar.
Il faut juste faire attention à ce que le température soit bien stabilisée pour que sa mesure soit fiable.
Un contenant "chaud" rempli avec un GPL froid par exemple conduit à des températures des phases liquides et gazeuses différentes, et le couple pression/température relevé conduira à une erreur de composition, en fonction par exemple de la position du capteur de température (en haut ou en bas du contenant), j'ai pu le constater.
Les mesures (à différentes températures pour un même mélange) suivent les courbes théoriques - c'est bon signe.
Sous réserve d'avoir une mesure de température bien faite et de respecter les précautions de stabilisation en température, L'erreur de "mesure" de composition, la dispersion des points de mesure autour d'une courbe idéale semble indiquer que la méthode permettrait de connaître la proportion de propane à 5 ou 10% près.
Les 3 mesures sur une bouteille de butane sont cohérentes avec la définition du "butane commercial": "Mélange d'hydrocarbures composé principalement de butanes et de butènes et contenant moins de 19 % en volume de propane et de propène." (Cf http://www.cfbp.fr/proprietes-des-gpl/s ... tives-n312). La mesure à 16°C est probablement un peu fausse - je débutais...
Sur 4 stations testées dans un rayon de 5km cet hiver, trois fournissent du GPL dont la courbe pression/température correspond à du propane pur (voire propane+propylène) et une ce qui semble être du 50/50 butane propane.
Vous m'objecterez que les mesures "GPL150118" de cette dernière station (triangles oranges) sont très dispersées et mettent en doute la validité de cette "mesure". Mon explication est qu'il s'agit d'un mélange butane propane dont la proportion en propane baisse au fur et à mesure de la consommation (prélèvement en phase gazeuse - contrairement à ce qui se passe dans nos réservoirs automobiles): la position des points "descend" (passe sous la courbe verte) dans le graphique au fur et à mesure de la consommation - ce qui ne se produit pas pour du propane (presque) pur ou dans nos réservoirs.
Il est pour moi difficile d'accepter que la composition du GPL soit une donnée si variable et non donnée aux clients - quand on voit les écarts de pression et de contenu énergétique qu'elle implique.
On peut imaginer qu'une pression en entrée de vapodétendeur ou de pompe d'injection qui varie d'un facteur 2 ou 3 peut mettre en défaut un système mal conçu ou limite défaillant.
Quand au contenu énergétique, il faudra que je refasse les calculs...
Mais je peux dire avec certitude que les affirmations "Le GPL est un mélange 50/50 de butane et de propane" ou qu'en ce moment le GPL distribué dans toutes les stations est 100% du propane sont totalement fausses, j'en ai la preuve !
A lire (en anglais), la norme régissant la composition du GPL: