正丁烷(正丁烷)

無色氣體，有輕微的不愉快氣味。常溫加壓溶於水，易溶醇、氯仿。易燃易爆。用作溶劑、製冷劑和有機合成原料。油田氣、濕天然氣和裂化氣中都含有正丁烷，經分離而得。

基本介紹

• 中文名：正丁烷
• 別稱：丁烷
• 化學式：C4H10
• 分子量：58.12
• 熔點：-135℃
• 沸點：沸點-0.5℃
• 水溶性：難溶於水
• 密度：0.6012 (0/4℃)
• 外觀：無色氣體
• 閃點：-60

物理性質

外觀與性狀：無色氣體，有輕微刺激性氣味。

InChI=1/C4H10/c1-3-4-2/h3-4H2,1-2H3

熔點(℃)：-138.4

相對密度（水=1）：0.58

沸點(℃)：-0.5

相對蒸氣密度（空氣=1）：2.05

分子式：C₄H₁₀

分子量：58.12

製冷劑名稱：R600

CAS number：106-97-8

飽和蒸氣壓(kPa)：106.39(0℃)

燃燒熱(kJ/mol)：2653

臨界溫度(℃)：151.9

臨界壓力(MPa)：3.79

閃點(℃)：-60

爆炸上限%(V/V)：8.5

引燃溫度(℃)：287

爆炸下限%(V/V)：1.5

溶解性：不溶於水，易溶於醇、氯仿。

Lennard-Jones參數（A）：5.3835

Lennard-Jones參數（K）：312.68

溶度參數(J·cm^-3)^0.5：14.453

臨界密度（g·cm^-3）：0.228

臨界體積（cm³·mol^-1）：255

臨界壓縮因子：0.274

偏心因子：0.1599

van der Waals面積（cm²·mol^-1）：6.940×10⁹

van der Waals體積（cm³·mol^-1）：47.800

氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-2876.4

氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1)：-126.8

氣相標準熵(J·mol^-1·K^-1) ：309.91

氣相標準生成自由能( kJ·mol^-1)：-15.9

氣相標準熱熔(J·mol^-1·K^-1)：98.49

液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-2855.4

液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1)：-147.8

液相標準熵(J·mol^-1·K^-1) ：231.0

液相標準生成自由能( kJ·mol^-1)：-15.2

液相標準熱熔(J·mol^-1·K^-1)：139.79

分子結構數據：

1、摩爾折射率：20.58

2、摩爾體積（m³/mol）：94.5

3、等張比容（90.2K）：191.2

4、表面張力（dyne/cm）：16.7

5、介電常數：1.76

6、偶極距（10-24cm³）：

7、極化率：8.15

化學性質

穩定性

易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。與氧化劑接觸猛烈反應。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。

毒理學數據

急性毒性[ LC50：658000ppm（大鼠吸入，4h）

生態學數據

1.非生物降解性[17] 空氣中，當羥基自由基濃度為5.00×105個/cm3時，降解半衰期為6.3d（理論）。

2.生物富集性[18] BCF：33（理論）

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：2.9

2、氫鍵供體數量：0

3、氫鍵受體數量：0

4、可旋轉化學鍵數量：1

5、互變異構體數量：

6、拓撲分子極性表面積（TPSA）：0

7、重原子數量：4

8、表面電荷：0

9、複雜度：2

10、同位素原子數量：0

11、確定原子立構中心數量：0

12、不確定原子立構中心數量：0

13、確定化學鍵立構中心數量：0

14、不確定化學鍵立構中心數量：0

15、共價鍵單元數量：1

製備方法

油田氣、濕天然氣和裂化氣中都含有正丁烷，經分離而得。

（1）從油田氣和濕天然氣分離 將其加壓冷凝分離，可得含丙烷、丁烷的液化石油氣，再用蒸餾法分離得到丁烷。

（2）從石油裂解的C4餾份分離 由煉廠常溫減壓蒸餾所得氣體，經重整、催化裂化、焦化、熱裂化、加氫裂化所得液體氣都可得到大量C4餾分，由重整、加氫裂化和常減壓蒸餾所得C4餾分主要為丁烷（正丁烷和異丁烷）。乙烯裝置副產的C4餾分中也含丁烷，例如石腦油中等深度裂解產物中丁烷的收率為0.19 %（重量比），占C4餾分的6.5%。由催化裂化裝置來的尾氣，經分餾，分離出C3餾分、異丁烯和C5餾分以後，從塔底送入前乙腈萃取蒸餾塔，由塔頂得到90%以上的正丁烷。

套用領域

正丁烷除直接用作燃料外，還用作亞臨界生物技術提取溶劑、製冷劑和有機合成原料。丁烷在催化劑存在下脫氫生成丁烯或丁二烯，在硫酸或無水氫氟酸存在下異構成為異丁烷，異丁烷催化脫氫生成異丁烯，異丁烷可作為烴化劑與烯烴反應生成抗爆性能好的支鏈烴。丁烷經催化氧化可制順丁烯二酸酐、乙酸、乙醛等；經鹵化可制鹵代丁烷；經硝化可得硝基丁烷；在高溫下催化可製取二硫化碳；經水蒸氣轉化可製取氫氣。此外，丁烷還可做馬達燃料摻和物以控制揮發成分；也可做重油精製脫瀝青劑；油井中蠟沉澱劑；用於二次石油回收的流溢劑，樹脂發泡劑，海水轉化為新鮮水的致冷劑，以及烯烴劑格勒聚合溶劑等。

與丙烷混合作為液化石油氣大量用於家庭取暖、炊事和工業加熱。此外,大量用作有機合成原料。如經脫氫可制丁烯和丁二烯;經異構化可制異丁烷;經催化氧化可制順丁烯二酸酐、醋酸、乙醛等;經鹵化可制鹵代丁烷;經硝化可制硝基丁烷;在高溫下催化可制二硫化碳,經水蒸氣轉化可製取氫氣。用於有機合成和乙烯製造,用作合成橡膠和高辛烷值液體燃料的原料,用作家用燃料、溶劑、製冷劑,也用於儀器校正等。

安全風險

危險性概述

健康危害：高濃度有窒息和麻醉作用。

急性中毒：主要症狀有頭暈、頭痛、嗜睡和酒醉狀態、嚴重者可昏迷。

慢性影響：接觸以丁烷為主的工人有頭暈、頭痛、睡眠不佳、疲倦等。

燃爆危險：該品易燃，具窒息性。

急救措施

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

消防措施

有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。

滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉。

泄漏應急處理

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。儘可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

操作處置與儲存

操作注意事項：密閉操作，全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附屬檔案破損。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過80%。應與氧化劑、鹵素分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。

運輸事項

本品鐵路運輸時限使用耐壓液化氣企業自備罐車裝運，裝運前需報有關部門批准。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，並應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，並用三角木墊卡牢，防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

法規信息

化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)，工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第2.1 類易燃氣體。