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丙烷

鎖定
丙烷(Propane),是一種有機化合物,化學式為CH3CH2CH3,為無色無味氣體,微溶於水,溶於乙醇、乙醚,化學性質穩定,不易發生化學反應,常用作冷凍劑、內燃機燃料或有機合成原料。 [1] 
中文名
丙烷 [6] 
外文名
Propane
化學式
CH3CH2CH3
分子量
44.0956 [6] 
CAS登錄號
74-98-6 [6] 
EINECS登錄號
200-827-9 [6] 
熔    點
-187.6 ℃
沸    點
-42.1 ℃ [6] 
水溶性
微溶
密    度
1.83 kg/m³(氣體)
外    觀
無色氣體
閃    點
-104 ℃ [6] 
應    用
冷凍劑、內燃機燃料或有機合成原料
安全性描述
S9;S16 [6] 
危險性符號
F+ [6] 
危險性描述
R12 [6] 

丙烷理化性質

丙烷物理性質

密度:1.83kg/m3(氣體)
熔點:-187.6℃
沸點:-42.1
閃點:-104℃
臨界温度:96.8℃ [6] 
臨界壓力:4.25MPa [6] 
引燃温度:450℃ [6] 
爆炸上限(V/V):9.5% [6] 
爆炸下限(V/V):2.1% [6] 
外觀:無色氣體
溶解性:微溶於水,溶於乙醇、乙醚

丙烷化學性質

在低温下容易與水生成固態水合物,引起天然氣管道的堵塞。丙烷在較高温度下與過量氯氣作用,生成四氯化碳四氯乙烯Cl2C=CCl2;在氣相硝酸作用,生成1-硝基丙烷CH3CH2CH2NO22-硝基丙烷(CH3)2CHNO2硝基乙烷CH3CH2NO2硝基甲烷CH3NO2的混合物 [2] 
燃燒反應
同其他烷烴一樣,丙烷可以在充足氧氣下燃燒,生成水和二氧化碳。
當氧氣不充足時,生成水和一氧化碳。
滷代反應
丙烷在光照條件下可以與鹵素發生自由基取代反應,生成鹵代烴。反應通式如下: [3] 

丙烷分子結構數據

摩爾折射率:15.94 [6] 
摩爾體積(cm3/mol):78.0 [6] 
等張比容(90.2K):151.5 [6] 
表面張力(dyne/cm):14.1 [6] 
極化率(10-24cm3):6.32 [6] 

丙烷計算化學數據

疏水參數計算參考值(XlogP):1.8 [6] 
氫鍵供體數量:0 [6] 
氫鍵受體數量:0 [6] 
可旋轉化學鍵數量:0 [6] 
互變異構體數量:0
拓撲分子極性表面積:0 [6] 
重原子數量:3 [6] 
表面電荷:0 [6] 
複雜度:0 [6] 
同位素原子數量:0 [6] 
確定原子立構中心數量:0 [6] 
不確定原子立構中心數量:0 [6] 
確定化學鍵立構中心數量:0 [6] 
不確定化學鍵立構中心數量:0 [6] 
共價鍵單元數量:1 [6] 

丙烷危險性

危險性類別:第2.1類易燃氣體 [4] 
危險特性:易燃氣體;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;與氧化劑接觸會劇烈反應;氣體比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會着火回燃 [4] 
侵入途徑:吸入。
健康危害:丙烷有單純性窒息及麻醉作用。人短暫接觸濃度為1%的丙烷,不引起異常症狀;接觸10%以下濃度的丙烷,只引起輕度頭暈;接觸高濃度丙烷時,可出現麻醉狀態、意識喪失;接觸極高濃度丙烷時,可致窒息。急性中毒時,有頭暈、頭痛、興奮或嗜睡、噁心、嘔吐、脈緩等症狀;嚴重者可突然倒下、尿失禁、意識喪失,甚至呼吸停止。可致皮膚凍傷。長期接觸低濃度丙烷者,可出現頭痛、頭暈、睡眠不佳、易疲勞、情緒不穩以及植物神經功能紊亂等症狀 [4] 
環境危害:對環境有危害,對水體、土壤和大氣可造成污染 [4] 
燃爆危險:丙烷易燃,且具有麻醉性 [4] 
急救措施:吸入:迅速脱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。

丙烷消防措施

燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳 [4] 
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;噴水冷卻容器如有可能,將容器從火場移至空曠處 [4] 
滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、乾粉 [4] 

丙烷泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並隔離直至氣體散盡,切斷火源。應急處理人員應佩戴自給式呼吸器,穿防靜電消防防護服。切斷氣源,噴霧狀水稀釋、溶解,抽排(室內)或強力通風(室外)。如有可能,用防爆排風機將漏出氣送至空曠處或裝設適當噴頭將其燒掉。也可將漏氣的容器移至空曠處,注意通風。漏氣容器不能再用,且要經過技術處理以清除可能剩下的氣體 [4] 

丙烷防護措施

工程控制:生產過程密閉,全面通風,提供良好的自然通風條件。
呼吸系統防護:一般不需特殊防護,特殊情況下應佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護:一般不需特殊防護,高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴一般作業防護手套。
其他:工作現場嚴禁吸煙;避免長期反覆接觸;進入罐、限制性空間或其他高濃度區作業時,須有人監護。 [4] 

丙烷主要用途

①丙烷最大用途是與丁烷一起做液化石油氣,主要用作燃料。 [5] 
②丙烷是裂解制乙烯的重要原料。 [5] 
③丙烷催化脱氫制丙烯的技術已工業化。 [5] 
④丙烷氣相硝化製造混合硝基化合物1-硝基丙烷2-硝基丙烷硝基乙烷硝基甲烷。硝基丙烷是乙烯基環氧樹脂用良好的溶劑。硝基甲烷被用做賽車燃料填加劑。 [5] 
⑤丙烷可氧化生產環氧丙烷,副產物甲醇甲醛乙醛和醋酸,但分離非常麻煩,未得推廣。 [5] 
⑥在煉油、化工和天然氣加工操作中廣泛用做製冷劑。 [5] 
⑦用作潤滑油餾分脱瀝青溶劑,瀝青難溶於液體丙烷中,用丙烷抽提時,瀝青做為抽提殘留物被除去,然後從除去瀝青的餾分中將丙烷蒸發出去而留下潤滑油。 [5] 
⑧脱蠟溶劑:幾乎不溶解於液化丙烷。液體丙烷蒸發時,可取得約418680kJ/kg的蒸發熱。利用這兩個特性,由潤滑油丙烷溶液將丙烷一部分蒸發,產生的低温將原料油中的蠟析出,用自冷卻方法脱蠟。 [5] 
⑨丙烷氯化可得到過氯乙烯和四氯化碳 [5] 
⑩已開發了由丙烷制丙烯腈的新方法。 [5] 

丙烷存儲運輸

丙烷操作注意事項

密閉操作,全面通風,提供良好的自然通風條件;操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程;操作人員佩戴過濾式防毒面具(半面罩),穿防靜電工作服;遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙;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,防止鋼瓶及附件破損;配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備 [4] 

丙烷儲存注意事項

儲存於陰涼、通風的庫房;遠離火種、熱源;庫温不宜超過30℃;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;儲存區應配備有泄漏應急處理設備;壓縮後,以液體狀態儲存於鋼瓶中 [4] 

丙烷運輸注意事項

採用鐵路運輸時,限使用耐壓液化氣企業自備罐車裝運,且裝運前需報有關部門批准:裝有液化石油氣(即石油氣)的氣瓶禁止鐵路運輸;採用鋼瓶運輸時,必須戴好鋼瓶上的安全帽;鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝向同一方向,不可交叉;鋼瓶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,防止日光暴曬;中途時,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,禁止溜放 [4] 

丙烷相關知識

北京奧運會的火炬點燃就是使用的丙烷氣體。這是因為火炬的燃料温度至20℃時,燃料罐內的丙烷燃料會產生10個左右大氣壓的壓力,而結實的“祥雲”的燃料罐可以承受150個大氣壓。因此,完全不必擔心火炬燃料因壓力過大產生外泄。當外界温度低至-20℃時,丙烷燃料產生的大氣壓僅為2個,在如此低的大氣壓下,如何保證火炬的能源供給源源不斷呢?穩壓閥和回熱管將解決這一問題 [2] 
以往的奧運會火炬採用的是混合燃料,需要配備保温車以保持燃料的温度和產生的壓力,北京2008奧運會火炬使用回熱管,將火炬燃燒所產生的熱量用以加熱燃料。這樣,燃料罐不用藉助外部加熱裝置的幫忙,就能使燃料產生足夠的壓力,支持火炬熊熊燃燒 [2] 
丙烷作為燃料,符合環保要求,這是一種價格低廉的常用燃料。丙烷燃燒後主要產生水蒸氣和二氧化碳,不會對環境造成污染。更重要的是,丙烷可以適應比較寬的温度範圍,在-40℃時仍能產生1個以上飽和蒸氣壓,高於外界大氣壓,形成燃燒;而且丙烷產生的火焰呈亮黃色,火炬手跑動時,動態飄動的火焰在不同背景下都比較醒目 [2] 
參考資料
  • 1.    本書編委編.辭海 數學·物理·化學分冊:上海辭書出版社,1987.12:666
  • 2.    王建編著. 化學中的奧秘[M]. 2014:142-143頁
  • 3.    林友文,石秀梅.全國普通高等醫學院校五年制臨牀醫學專業“十三五”規劃教材 有機化學:中國醫藥科技出版社,2016.08:22
  • 4.    朱玉璧主編;鄭濱,劉叢濤參編.發電生產危險化學品 安全管理:中國電力出版社,2011.06:203-205
  • 5.    魏文德主編.有機化工原料大全 上,:化學工業出版社,1999.01:258-259
  • 6.    丙烷  .化源網[引用日期2022-09-15]