丁烷

丁烷(CH₃CH₂CH₂CH₃)又名正丁烷.分子结构：C原子以sp3杂化轨道成键、分子为非极性分子。无色可燃性气体。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和其他烃。与空气形成爆炸混合物，爆炸极限为19%~84%(夕)。

英文名称：Butane

液态密度：600g/l(0°C,1atm)

折射率：1.3326(20°C)

临界温度：152.0℃

临界压力：3796.0kPa

临界体积：255mL/mol。

1、用途

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。

与丙烷混合作为液化石油气大量用于家庭取暖、炊事和工业加热。此外,大量用作有机合成原料。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、乙醛等;经卤化可制卤代丁烷;经硝化可制硝基丁烷。

生产工艺

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。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。

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

丁烷+氧气->二氧化碳+水蒸气

2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂(g)+10H₂O

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。由于氟利昂和氯氟化碳可导致臭氧层损耗，引起关注。故冷冻系统，特别是家用雪柜和冷藏箱均增加使用了异丁烷(2-甲基丙烷)作，代替氟利昂作制冷剂使用。另外异丁烷亦加添于喷雾剂，代替氯氟化碳。

丁烷在空气中燃烧化学方程式:2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂(g)+10H₂O

无色气体，有轻微的不愉快气味。易溶于水、醇、氯仿。易燃易爆。用作溶剂、致冷剂和有机合成原料。油田气、湿天然气和裂化气中都含有正丁烷，经分离而得。

2、性质

物理性质

外观与性状：无色气体，有轻微的不愉快气味；熔点(℃)：-138.4；相对密度（水=1）：0.58；沸点(℃)：-0.5；相对蒸气密度（空气=1）：2.05；溶解性：易溶于水、醇、氯仿。

分子式：C4H10；分子量：58.12；制冷剂名称：R600；CASnumber：106-97-8；饱和蒸气压(kPa)：106.39(0℃)；燃烧热(kJ/mol)：2653；临界温度(℃)：151.9；临界压力(MPa)：3.79；闪点(℃)：-60；爆炸上限%(V/V)：8.5；引燃温度(℃)：287；爆炸下限%(V/V)：1.5

化学性质

易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

3、注意事项

危险性概述

健康危害：高浓度有窒息和麻醉作用。

急性中毒：主要症状有头晕、头痛、嗜睡和酒醉状态、严重者可昏迷。

慢性影响：接触以丁烷为主的工人有头晕、头痛、睡眠不佳、疲倦等。

燃爆危险：该品易燃，具窒息性。

4、急救措施

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

消防措施

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

泄漏应急处理

应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

操作处置与储存

操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。应与氧化剂、卤素分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。

5、制备

油田气、湿天然气和裂化气中都含有正丁烷，经分离而得。从油田气和湿天然气分离将其加压冷凝分离，可得含丙烷、丁烷的液化石油气，再用蒸馏法分离得到丁烷。

从石油裂解的C4馏份分离由炼厂常温减压蒸馏所得气体，经重整、催化裂化、焦化、热裂化、加氢裂化所得液体气都可得到大量C4馏分，由重整、加氢裂化和常减压蒸馏所得C4馏分主要为丁烷（正丁烷和异丁烷）。乙烯装置副产的C4馏分中也含丁烷，例如石脑油中等深度裂解产物中丁烷的收率为0.19%（重量比），占C4馏分的6.5%。由催化裂化装置来的尾气，经分馏，分离出C3馏分、异丁烯和C5馏分以后，从塔底送入前乙腈萃取蒸馏塔，由塔顶得到90%以上的正丁烷。