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丙烷,三碳烷烃,化学式为C3H8,通常为气态,但一般经过压缩成液态后运输。原油或天然气处理后,可以从成品油中得到丙烷。丙烷常用作发动机、烧烤食品及家用取暖系统的燃料。在销售中,丙烷一般被称为液化石油气,其中常混有丙烯、丁烷和丁烯。为了便于发现意外泄露,商用液化石油气中一般也加入恶臭的乙硫醇。

发现历史

1910年,在美国矿业局工作的Walter O. Snelling博士在汽油中发现了一种
内华达州境内的家用液化石油气罐的运输

内华达州境内的家用液化石油气罐的运输

易挥发的物质,即丙烷。这些极为活泼的轻碳氢化合物有着很高的蒸汽压,很容易从未精炼的汽油中挥发。同年3月31日,纽约时报报导了沃尔特博士关于液化气的工作:“...一个铁瓶中的‘气体’足够一个普通家庭用上三个星期。”此后,沃尔特博士与其他人合作研究出了在精炼汽油的过程中液化丙烷的办法。他们也一起建立了第一个商业销售丙烷的美国石油气公司。1911年,沃尔特博士已经能够制备高纯度的丙烷并在同年3月25日获得专利,专利号码为1056845。另一个由弗兰克·彼得斯发明的通过压缩制备石油液化气在1912年获得专利。
在1920年代,液化石油气的产量激增,现有的最早记录显示在1922年共生产了223000加仑。1927年,年销量已经接近100万加仑。而到了1935年,年销量已经达到560万加仑。1930年代工业上的主要发展包括使用轨道交通运输、加入恶臭气体以及增加丙烷填充终端。1945年,液化石油气的年销量达到了10亿加仑。截止1947年,62%以上的美国家庭用上了天然气或丙烷作为做饭的燃料。
1950年,芝加哥运输管理局订购了1000辆以丙烷作燃料的汽车。截止1958年,美国国内的年销售量已经达到70亿加仑,2004年,有报告称整个丙烷产业价值80亿美元至100亿美元,年消耗量超过150亿加仑。
北京奥运会火炬-祥云便是以丙烷作为燃料的,它价格低廉,而且温度范围比较宽,燃烧只形成水蒸气二氧化碳,没有其他物质,不会对环境造成污染,是一种清洁燃料,符合“绿色奥运”的理念。丙烷气体燃烧的火焰颜色为亮黄色,这样的颜色能满足方便识别和电视转播、新闻摄影的需要。

物质结构

分子结构: C原子以sp 3杂化轨道成键、分子为极性分子
结构简式:CH 3-CH 2-CH 3

理化特性

物理性质

主要成分: 纯品
外观与性状: 无色气体,纯品无臭。
熔点(℃): -187.6(85.5 K)
沸点(℃): -42.09(231.1 K)
相对密度:0.5853(-45/4℃)
燃点(℃): 450,易燃
相对蒸气密度(空气=1): 1.56
饱和蒸气压(kPa): 53.32(-55.6℃)
燃烧热(kJ/mol): 2217.8
临界温度(℃): 96.8
临界压力(MPa): 4.25
闪点(℃): -104
引燃温度(℃): 450
爆炸上限%(V/V): 9.5
爆炸下限%(V/V): 2.1
溶解性: 微溶于水,溶于乙醇乙醚
CAS号:74-98-6
相对不溶于水 ,在低温下容易与水生成固态水合物,引起天然气管道的堵塞。丙烷在较高温度下与过量氯气感化,生成四氯化碳和四氯乙烯Cl 2C=CCl 2 ;在气相与硝酸作用,生成1-硝基丙烷CH 3CH 2CH 2NO 2、2-硝基丙烷(CH 3) 2CHNO 2、硝基乙烷CH 3CH 2NO 2和硝基甲烷CH 3NO 2的混合物。上丙烷可从油田气和裂化气中分离得到。可作出产乙烯丙烯(C3H6)的原料或炼油产业中的溶剂;丙烷、丁烷(C 4H 10)和少量乙烷的混杂物液化后可用作民用燃料,即液化石油气(LPG)。

化学性质

同其他烷烃一样,丙烷可以在充足氧气下燃烧,生成水和二氧化碳。
C 3H 8 + 5O 2 → 3CO 2 + 4H 2O + 热量
当氧气不充足时,生成水和一氧化碳。
2C 3H 8 + 7O 2 → 6CO + 8H 2O + 热量
和天然气不同的是,丙烷比空气重(大约是空气的1.5倍左右)。在自然的状态下,丙烷会下落并积聚在地表附近。在常压下,液态的丙烷会很快的变为蒸汽并且由于空气中水的凝结而显白色。一立方英尺的丙烷若完全燃烧能够放出2500BTU的热量(91,600BTU每液体加仑)。国际单位制中,一立方米丙烷的高热值是50千焦(≈13.8 kWh)或101 MJ/m3。
丙烷在标准状态下是无毒的,但是若滥用做吸入剂,有一定因为缺乏氧气而窒息的危险。同样值得注意的是,商业产品中通常含有其他可能导致危险的碳氢化合物。在常压下,丙烷及其混合物快速挥发能造成冻伤。在外界温度是20摄氏度的情况下,丙烷液体仍然保持-42度的低温。
液化石油气的燃烧比汽油清洁,但略逊于天然气。由于C-C单键以及丙烯和丁烯中双键,液化石油气在通常情况下燃烧会产生除了二氧化碳和水之外的有机废气。同样是这些键的原因,液化石油气燃烧存在可见的火焰。

主要用途

丙烷常用作烧烤、便携式炉灶和机动车的燃料。丙烷通常被用来驱动火车,公交车,叉车和出租车,也被
零售液化石油气罐

零售液化石油气罐

用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。在北美的一些农村,人们用丙烷来填充炉灶、热水器和干手机等产热的器具。截至2000年,690万美国家庭以丙烷作为主要燃料。商用的“丙烷”燃料,或称液化石油气,是不纯的。在美国和加拿大,其主要成分是90%的丙烷外加最多5%的丁烷和丙烯以及臭味剂。这是美国和加拿大的国内标准,通常写作HD-5标准。需要注意的是,从甲烷天然气)制备的液化石油气不包含丙烯,只有从原油精炼过程中得到的丙烷才含有。同样,在一些其他国家,比如墨西哥,丁烷的标准含量会相对较高一些。
丙烷的其他用途包括:
  1. 蒸汽裂化制备基础石化产品的给料。
  2. 在某些火焰喷射器中充当燃料或加压气体。
  3. 生产丙醇的原料。
  4. 热气球的主要燃料。
  5. 半导体工业中用来沉淀金刚砂
  6. 混合有硅的丙烷被用作一种气枪的推进剂(销售时称作绿气),用于生存游戏中。
  7. 在一些主题公园和电影拍摄里,液态的丙烷被用作一种便宜而又高能量的物质来产生爆炸或一些其他的视觉效果。
  8. 丙烷主要存在于油田气、自然气、炼厂气中。用于制作乙烯、丙烯、含氧化合物和初级硝基烷。在出产或应用进程中均有机遇接触。

使用安全

健康危害

本品有单纯性窒息及麻醉作用。人短暂接触 1%丙烷,不引起症状;10%以下的浓度,只引起轻度头晕;接触高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失;极高浓度时可致窒息。
燃爆危险: 本品易燃。
毒性特点:丙烷属微毒类,为纯真麻醉剂,对眼和皮肤无刺激,直接接触可致冻伤

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

【危险特性】易燃气体。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。
【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。

安全术语

R12极度易燃。
S9保持容器置于良好通风处。
S16远离火源。

来源

丙烷是处理天然气或精炼原油得到的副产物。在处理天然气的过程中,必须将丁烷、丙烷和大量的乙烷从原气中去除,否则这些挥发物会在天然气管道中发生缩合。精炼原油的过程中,丙烷作为一个副产物出现在裂解石油制备汽油和燃料油的过程中。由于是副产物,丙烷的产量不能够轻易的根据需求而转变

存储和运输

丙烷一般以液态形式储存和运输,储存和运输条件为常温,饱和蒸气压。储罐设计参数:18barA,60℃。
需要设置卸车泵或压缩机,有的罐车自带卸车泵。最好设置汽化器,应根据用户要求确定。简易的话,如果用量不大、压力要求不高、管道长度适中,可介质借用储罐内压力将丙烷压入管道自然汽化,但需做好管道选材、防冻伤防护等。
有条件用氮气加压卸车,没条件就压缩机,或者泵卸车。罐车没有自带空温加压器。必须考虑设置空温式气化器气化或者升温。
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- 来自原声例句
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