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正丁烷
丁烷（正丁烷）一般指正丁烷無色氣體，有輕微的不愉快氣味。常溫加壓溶于水，易溶醇、氯仿。易燃易爆。用作溶劑、制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(jīng)分離而得。
- 中文名：正丁烷
- 別 稱：丁烷
- 化學(xué)式：C4H10
- 分子量：58.12
- 熔 點：-135℃
- 沸 點：沸點-0.5℃
- 水溶性：難溶于水
- 密 度：0.6012 (0/4℃)
- 外 觀：無色氣體
- 閃 點：-60
物理性質(zhì)
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
制冷劑名稱：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：不溶于水，易溶于醇、氯仿。
Lennard-Jones參數(shù)（A）：5.3835
Lennard-Jones參數(shù)（K）：312.68
溶度參數(shù)(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(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2876.4
氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-126.8
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：309.91
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：-15.9
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：98.49
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2855.4
液相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-147.8
液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：231.0
液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：-15.2
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：139.79
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：
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(shù)：1.76
6、偶極距（10-24cm3）：
7、極化率：8.15
化學(xué)性質(zhì)
穩(wěn)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(yīng)。氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會著火回燃。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
急性毒性[ LC50：658000ppm（大鼠吸入，4h）
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
1.非生物降解性[17] 空氣中，當(dāng)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(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：2.9
2、氫鍵供體數(shù)量：0
3、氫鍵受體數(shù)量：0
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：1
5、互變異構(gòu)體數(shù)量：
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：0
7、重原子數(shù)量：4
8、表面電荷：0
9、復(fù)雜度：2
10、同位素原子數(shù)量：0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、共價鍵單元數(shù)量：1
制備方法
油田氣、濕天然氣和裂化氣中都含有正丁烷，經(jīng)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(jīng)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(chǎn)的C4餾分中也含丁烷，例如石腦油中等深度裂解產(chǎn)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(jīng)分餾，分離出C3餾分、異丁烯和C5餾分以后，從塔底送入前乙腈萃取蒸餾塔，由塔頂?shù)玫?0%以上的正丁烷。
應(yīng)用領(lǐng)域
正丁烷除直接用作燃料外，還用作亞臨界生物技術(shù)提取溶劑、制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(gòu)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(yīng)生成抗爆性能好的支鏈烴。丁烷經(jīng)催化氧化可制順丁烯二酸酐、乙酸、乙醛等；經(jīng)鹵化可制鹵代丁烷；經(jīng)硝化可得硝基丁烷；在高溫下催化可制取二硫化碳；經(jīng)水蒸氣轉(zhuǎn)化可制取氫氣。此外，丁烷還可做馬達(dá)燃料摻和物以控制揮發(fā)成分；也可做重油精制脫瀝青劑；油井中蠟沉淀劑；用于二次石油回收的流溢劑，樹脂發(fā)泡劑，海水轉(zhuǎn)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于家庭取暖、炊事和工業(yè)加熱。此外,大量用作有機合成原料。如經(jīng)脫氫可制丁烯和丁二烯;經(jīng)異構(gòu)化可制異丁烷;經(jīng)催化氧化可制順丁烯二酸酐、醋酸、乙醛等;經(jīng)鹵化可制鹵代丁烷;經(jīng)硝化可制硝基丁烷;在高溫下催化可制二硫化碳,經(jīng)水蒸氣轉(zhuǎn)化可制取氫氣。用于有機合成和乙烯制造,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、制冷劑,也用于儀器校正等。
安全風(fēng)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：主要癥狀有頭暈、頭痛、嗜睡和酒醉狀態(tài)、嚴(yán)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(xiàn)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(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
消防措施
有害燃燒產(chǎn)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、干粉。
泄漏應(yīng)急處理
應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)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(jìn)入。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗后再用。
操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿防靜電工作服。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)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(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過80%。應(yīng)與氧化劑、鹵素分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。
運輸事項
本品鐵路運輸時限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運，裝運前需報有關(guān)部門批準(zhǔn)。采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。運輸時運輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)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(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具裝卸。嚴(yán)禁與氧化劑、鹵素等混裝混運。夏季應(yīng)早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。
法規(guī)信息
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