即
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)。碳四是一种易燃,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。
性质 无色
可燃性气体。熔点−138.432 °C,沸点−0.522 °C,液态密度600 g/l (0 °C, 1 atm),
折射率1.3326 (20 °C),
临界温度152.0 ℃,
临界压力3796.0 kPa,
临界体积255mL/mol。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)。
外观与性状: 无色气体,有轻微的不愉快气味。 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。
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。
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%,经分离可得碳四。
l从油田气和湿天然气分离 将其加压
冷凝分离以后,可得含碳三、碳四的
液化石油气,再用
蒸馏法分离可得碳三和碳四。 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。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。
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+ 13
O2 ==点燃== 8CO2(g) + 10H2O 如果有充足的空气供应的情况下,碳四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。碳四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碳四气炉中作燃料。 碳四在空气中燃烧
化学方程式:2C4H10 + 13O2 ==点燃== 8CO2(g) + 10H2O
原料碳四因制造途径的不同,可分为
混合碳四及炼厂碳四。混合碳四是重要的
石油化工资源,
炼油厂碳四主要用于制作燃料。炼厂碳四的经济方面,由于
高辛烷值汽油调和原料
MTBE的需求在不断增长,在相当长的时间里,高价值的燃料利用仍是碳四烃应用的最主要的途径,以丁烯为例,约90%用于燃料,仅10%用于化学品市场。混合碳四的经济方面,混合碳四可以用
氧化脱氢技术将混合碳四(C4)
烯烃中的
丁烯-1和丁烯-2转化为丁二烯,再将丁二烯加工生产成各种橡胶。通过混合碳四转化丁烯,丁烯氧化脱氢生产丁二烯是碳四
产业发展的主要趋势。在2011年北京举行的
煤制烯烃技术经济研讨会上,惠生工程还提出:将MTO装置副产的价格相对低廉的混合碳四(C4)烯烃转化为高价值的二
丙基庚醇,也能增加碳四综合利用的
经济性价值。
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。
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。
工程控制:
生产过程密闭,
全面通风。
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。
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。
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。