丁烷

  
丁烷分子模型
丁烷分子模型
  丁烷(C4H10)又名正丁烷,是两种有相同分子式(C4H10)的烷烃碳氢化合物的统称。包括正丁烷和异丁烷 ( 2-甲基丙烷)。丁烷是一种易燃,无色,容易被液化的气体。是发展石油化工、有机原料的重要原料,其用途日益受到重视。丁烷亦是两种有相同分子式(C4H10)的烷烃——正丁烷和异丁烷——的统称。
  

基本信息

  中文名:丁烷
  英文名: Butane
  分子式: C4H10(iC4异丁烷 nC4正丁烷)
  分子量: 58.12
  分子结构:C原子以sp3杂化轨道成键、分子为非极性分子
  CAS号: 106-97-8
  RTECS号: EJ4200000
  UN编号: 1011
  危险货物编号: 21012
  IMDG规则页码: 2147 

理化性质

  外观与性状: 无色气体,有轻微的异味。
   熔点: -138.3 (正丁烷),-159.4(异丁烷)
  沸点: -0.5 (正丁烷),-11.7(异丁烷)
  相对密度(水=1):0.58
  相对密度(空气=1):2.05
  饱和蒸汽压(kPa):106.39/0℃
  溶解性:不溶于水,易溶于乙醇乙醚、氯仿和其他烃
  临界压力(MPa):3.79
  临界温度(℃):151.9
  燃烧热(kj/mol):2653
  主要用途: 用于有机合成和乙烯制造,仪器校正,也用作燃料等。  

燃烧爆炸危险性

  燃烧性:易燃,最小引燃能量(mj):0.25
  建规火险分级:甲
  闪点(℃): -60
  自燃温度(℃): 287
  爆炸下限(V%):1.5
  爆炸上限(V%):8.5
  危险特性:与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源引着回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
  燃烧(分解)产物:一氧化碳二氧化碳
  稳定性:稳定
  禁忌物:强氧化剂、卤素。
  聚合危害: 不能出现
  灭火方法: 切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。雾状水、泡沫、二氧化碳。 

生产工艺  

·来源

  本品存在于油田气、湿天然气和裂化气中,如石油化工轻油裂解制乙烯装置中,联产的碳四烃,约为乙烯产量的40%;石油炼厂催化裂化装置所产的碳四烃,约占装置处理量的6%,经分离可得丁烷。  

·制备

  l、从油田气和湿天然气分离 将其加压冷凝分离以后,可得含丙烷、丁烷的液化石油气,再用蒸馏法分离可得丙烷和丁烷。
  2、从石油裂化的碳四馏分分离 例如,石脑油中等深度裂解产物中含丁烷约占65%,重质馏分裂解产物中丁烷含量则更低。近年来,有的炼厂催化装置改用分子筛催化剂以及加氢裂化工艺,致使炼厂气中丁烷产率有所提高,丁烯产率有所下降。其丁烷分离过程如下。来自催化裂化装置的尾气,经分馏、分离碳三、异丁烯和碳五馏分以后,从塔底进入前乙情莽取蒸馏塔,自萃取蒸馏塔顶则得到90%以上的丁烷。  

用途

  本品除直接用作燃料和冷冻剂之外,大量用于制取多种有机合成原料,如经脱氢可制丁烯和丁二烯;经异构化可制异丁烷;经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、醋酸等;经卤化可制卤代丁烷;经硝化可制硝基丁烷;在高温下催化可制二硫化碳;经水蒸汽转化可以制取氢气。此外,丁烷还可做马达燃料掺和物以控制挥发分;也可做重油精制脱沥青剂;油井中蜡沉淀溶剂;用于二次石油回收的流溢剂;树脂发泡剂;海水转化为新鲜水的致冷剂,以及烯烃齐格勒聚合溶剂等。
  化学反应和用途
  烷烃是惰性气体,因为它们的 C-C 和 C-H 键非常强。它们并不与酸、碱、金属或者氧化剂反应。出奇地,它们不与酸、碱反应.不过汽油(辛烷)并不会与浓硫酸、碱金属或者高锰酸钾发生反应。
  它燃烧形成二氧化碳和水蒸汽:2C4H10+ 13O2 ==== 8CO2(g) + 10H2O (点燃)。如果有充足的空气供应的情况下,丁烷燃烧时会产生二氧化碳和水蒸气。如果空气供应不足,会产生碳和一氧化碳。丁烷的日常用途包括了家用液化石油气,亦用于打火机和可携式丁烷气炉中作燃料。   
  丁烷在空气中燃烧化学方程式:2C4H10 + 13O2 ==点燃== 8CO2(g) + 10H2O  

毒性特征

  标准苏联MAC:300mg/m3
丁烷检测器
  丁烷检测器
  美国TWA:ACGIH 800ppm,1900mg/m3
  美国STEL:未制定标准
  侵入途径: 吸入
  毒性: LC50:658000mg/m3 4小时(大鼠吸入)
  健康危害: 主要作用是麻醉和弱刺激。
  急性中毒:主要表现为头痛、头晕、嗜睡、恶心、酒醉状态,严重者可出现昏迷。
  慢性影响:出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲倦等症状。 

应急处置处理  

·急救措施

  吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖,呼吸困难时给输氧。呼吸及心跳停止者立即进行人工呼吸和心脏按压术。就医。 

·防护措施

  工程控制:生产过程密闭,全面通风。
储存丁烷的钢瓶
   储存丁烷的钢瓶
  呼吸系统防护: 高浓度环境中,佩带供气式呼吸器。
  眼睛防护: 一般不需特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。
  防护服: 穿工作服。
  手防护: 一般不需特殊防护,高浓度接触时可戴防护手套。
  其他: 工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐或其它高浓度区作业,须有人监护。 

·泄漏处置

  迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并隔离直至气体散尽,切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿一般消防防护服。切断气源,喷雾状水稀释、溶解,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。抽排(室内)或强力通风(室外)。漏气容器不能再用,且要经过技术处理以清除可能剩下的气体。  

包装储运

  危险性类别: 第2.1类易燃气体
  危险货物包装标志: 4
  储运注意事项: 易燃压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓温不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、氧化剂等分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。露天贮罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。验收时要注意品名’,注意验瓶日期,先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。