丙烷

有机化合物

丙烷是一种饱和烃类有机化合物，化学式C3H8属于烷烃类化学物质。它在常温常压下为无色、无味的气体，微溶于水，但能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。丙烷的化学性质稳定，常温下不易发生化学反应，但在高温或催化剂作用下能够参与加成、裂解等反应。

研究简史

丙烷作为一种重要的液化气体，其历史可追溯至20世纪初。1910年，美国矿业局的Walter O. Snelling博士首次在汽油中发现了易挥发的丙烷，这些高蒸汽压的轻烃容易从未精炼的汽油中挥发。同年，他的研究成果被纽约时报报道，并指出丙烷在铁瓶中能够为普通家庭提供三周的能源供应。此后，Snelling博士与他人合作，研究并开发了通过精炼汽油液化丙烷的方法。1911年，Snelling博士成功制备出高纯度的丙烷，并获得了专利。与此同时，美国弗兰克·彼得斯也发明了通过压缩制备石油液化气的方法，并于1912年获得了专利。

1920年代，液化石油气的生产量大幅增长。1922年，美国的液化石油气年产量为223,000加仑，到1927年这一数字接近百万加仑。到1935年，年销量达到了560万加仑。工业化的进展包括使用轨道交通运输液化气、加入恶臭气体以提高安全性，以及增加丙烷的填充终端设施。1945年，液化石油气的年销量突破了10亿加仑。1947年，美国62%以上的家庭已使用天然气或丙烷作为做饭燃料。

进入20世纪50年代，丙烷作为清洁燃料的应用逐渐广泛。1950年，芝加哥运输管理局开始订购以丙烷为燃料的汽车。到1958年，美国国内的年销售量已达到70亿加仑。到了2004年，丙烷产业的市场价值达到了80亿至100亿美元，年消耗量超过150亿加仑，丙烷已经成为全球重要的能源之一。

理化性质

物理性质

密度：1.83kg/m3（气体）

临界温度：96.8℃

临界压力：4.25MPa

引燃温度：450℃

爆炸上限（V/V）：9.5％

爆炸下限（V/V）：2.1％

外观：无色气体

溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚

化学性质

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作用，生成四氯化碳和四氯乙烯Cl2C=CCl2；在气相与硝酸作用，生成1-硝基丙烷CH3CH2CH2NO2、2-硝基丙烷(CH3)2CHNO2、硝基乙烷CH3CH2NO2和硝基甲烷CH3NO2的混合物。

燃烧反应

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。

当氧气不充足时，生成水和一氧化碳。

卤代反应

丙烷在光照条件下可以与卤素发生自由基取代反应，生成卤代烃。反应通式如下：

分子结构数据

摩尔折射率：15.94

摩尔体积（cm3/mol）：78.0

等张比容（90.2K）：151.5

表面张力（dyne/cm）：14.1

极化率（10-24cm3）：6.32

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：1.8

氢键供体数量：0

氢键受体数量：0

可旋转化学键数量：0

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：0

重原子数量：3

表面电荷：0

复杂度：0

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：1

主要用途

①丙烷最大用途是与丁烷一起做液化石油气，主要用作燃料。

②丙烷是裂解制乙烯的重要原料。

③丙烷催化脱氢制丙烯的技术已工业化。

④丙烷气相硝化制造混合硝基化合物：1-硝基丙烷和2-硝基丙烷、硝基乙烷和硝基甲烷。硝基丙烷是乙烯基和环氧树脂用良好的溶剂。硝基甲烷被用作赛车燃料填加剂。

⑤丙烷可氧化生产环氧丙烷，副产物甲醇、甲醛、乙醛和醋酸，但分离非常麻烦，未得推广。

⑥在炼油、化工和天然气加工操作中广泛用作制冷剂。

⑦用作润滑油馏分脱沥青溶剂，沥青难溶于液体丙烷中，用丙烷抽提时，沥青作为抽提残留物被除去，然后从除去沥青的馏分中将丙烷蒸发出去而留下润滑油。

⑧脱蜡溶剂：几乎不溶解于液化丙烷。液体丙烷蒸发时，可取得约418680kJ/kg的蒸发热。利用这两个特性，由润滑油丙烷溶液将丙烷一部分蒸发，产生的低温将原料油中的蜡析出，用自冷却方法脱蜡。

⑨丙烷氯化可得到过氯乙烯和四氯化碳。

⑩已开发了由丙烷制丙烯腈的新方法。

危险性

危险性类别：第2.1类易燃气体。

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；与氧化剂接触会剧烈反应；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。

侵入途径：吸入。

健康危害：丙烷有单纯性窒息及麻醉作用。人短暂接触浓度为1%的丙烷，不引起异常症状；接触10%以下浓度的丙烷，只引起轻度头晕；接触高浓度丙烷时，可出现麻醉状态、意识丧失；接触极高浓度丙烷时，可致窒息。急性中毒时，有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等症状；严重者可突然倒下、尿失禁、意识丧失，甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。长期接触低浓度丙烷者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等症状。且具有麻醉性。

环境危害：对环境有危害，对大气可造成污染。

燃爆危险：丙烷易燃，且具有麻醉性。

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。

急救措施

皮肤接触：如果发生冻伤：将患部浸泡于保持在38~42℃的温水中复温。不要涂擦。不要使用热水或辐射热。使用清洁、干净的敷料包扎。如有不适感，就医。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。如有不适感，就医。

吸入：本气体的释放可造成局部大气环境缺氧，吸入缺氧的环境气体的症状可能表现为丧失运动机能或意识，或者无呼吸，甚至导致人员窒息。

救援人员必须注意保护自己，如佩戴空气呼吸器。将患者迅速移至新鲜空气处，保持呼吸道通畅。如果呼吸困难，供给氧气，如果呼吸停止，进行人工呼吸，应立即进行医治。

消防措施

危险特性：易燃，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。与氧化剂接触发生猛烈反应。不完全燃烧时，可能产生一氧化碳。气体比空气重，沿地面扩散并易积存于低洼处，遇火源会着火回燃。容器遇火或高温加热，可能有开裂和爆炸的危险。

适用的灭火剂:使用扑救周围着火的灭火剂，如雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

灭火注意事项及措施：在确保人身安全的情况下，切断气源。疏散人员远离火灾区，并往上风处撤离。对着火区进行隔离，防止人员入内。可能的话，将那些处在火灾区附近、未受火直接影响的气瓶转移到安全地段。在保证安全的条件下，喷水冷却容器。火灾解除后，不得使用遭受过火灾的气瓶，应将它们退还给液化空气公司。

特殊防护设备（适用于救火人员）：在密闭空间，必须佩戴正压自给式呼吸器，穿全身防火防毒服。

泄漏应急处理

作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序：疏散至开放空间。操作人员在进入未被认证为安全的区域时须佩戴正压自给式呼吸器并穿戴阻燃服及手套。保持通风。迅速疏散受影响区域的人员，根据气体扩散的影响区域划定警戒区。接受过培训的应急处理人员按照程序予以处置，佩戴正压自给式呼吸器。判断漏气部位和漏气程度，在确保人身安全的情况下，切断泄漏源。如果漏气无法中止，允许排入大气中，同时监测周围区域的氧气浓度，当氧气浓度低于19.5%时，未佩戴正压自给式呼吸器的人员不得进入。不得将气体排放到通风条件差、密闭或者具有着火危险的地方。

泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料：合理通风，加速扩散。

操作及运输

1. 采取防静电措施。

2. 本品释放到大气中能导致环境缺氧，尤其在狭窄场所。缺氧使人无征兆地眩晕，导致窒息。必须保证工作场所具备良好的通风条件，如有必要，应带适当的呼吸装置。

3. 所有操作使用人员必须接受如何安全操作的培训，严格遵守操作规程。

4. 操作处置瓶装丙烷时

a) 使用适宜的手推车移动气瓶，不得拖、滑动或将气瓶平放在地面上进行滚动。禁止握住瓶阀来直接滚动气瓶；

b) 任何时候，应将气瓶妥善固定，防止倾倒或受到撞击，防止气瓶及附件破损。瓶帽只有在气瓶放置到位，一切准备就绪需要使用时才可以移开；

c) 禁止使用明火或其他热源加热气瓶的任何部位；禁止对气瓶体施弧引焊；

d) 气瓶禁止敲击、碰撞或带压紧固/整理；

e) 选用减压阀时应注意：减压阀的额定进口压力不得低于气瓶压力；

f) 气瓶中断使用或暂时中断使用时，瓶阀应完全关闭；

g) 气瓶阀应缓慢打开，且气流速不可过快。如果瓶阀损坏了或者无法用手打开，不得用扳手等工具强制将它打开，应将气瓶退还给供应商，并附上标签，简要写明本气瓶不能使用的原因；

h) 混合气瓶内气体禁止用尽，建议留有一定量的剩余压力以防外界气体倒灌；

i) 使用后，关闭瓶阀，配戴好瓶帽。

5. 搬运、装卸时应注意的安全事项

a) 搬运和装卸气瓶的人员至少应穿防砸鞋，禁止吸烟；

b) 装卸气瓶时，应轻装轻卸，佩戴好气瓶瓶帽。不得采取拖拽、抛、倒置等行为；

c) 禁止将气瓶用作搬运其他设备的滚子；

d) 吊装时，应将气瓶放置在符合安全要求的专用筐中进行吊运。禁止使用电磁起重机和用链绳捆扎、或将瓶阀作为吊运着力点。

储存措施

1. 储存于干燥、阴凉、通风的地方。远离火源、热源、腐蚀性物质，避免阳光直射。温度不宜超过30℃。。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。禁止将气瓶存放在地下室或半地下室内。应与易(可)燃物、氧化剂、卤素分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。存储区域应远离频繁出入处和紧急通道(出口)；

2. 气瓶应直立摆放并应妥善固定以防倾倒或互相碰撞；空瓶和满瓶应分开放置，并应设置明显标志；

3. 应定期（用肥皂水）对混合气瓶进行漏气检查，确保无漏气；

4. 采取先储存的气瓶先使用的原则，避免满瓶存储时间过长。

防护措施

工程控制：生产过程密闭，全面通风，提供良好的自然通风条件。

呼吸系统防护：一般不需特殊防护，特殊情况下应佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。

眼睛防护：一般不需特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护：穿防静电工作服。

手防护：戴一般作业防护手套。

其他：工作现场严禁吸烟；避免长期反复接触；进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业时，须有人监护。

相关知识

北京奥运会的火炬点燃就是使用的丙烷气体。这是因为火炬的燃料温度至20℃时，燃料罐内的丙烷燃料会产生10个左右大气压的压力，而结实的“祥云”的燃料罐可以承受150个大气压。因此，完全不必担心火炬燃料因压力过大产生外泄。当外界温度低至-20℃时，丙烷燃料产生的大气压仅为2个，在如此低的大气压下，如何保证火炬的能源供给源源不断呢?稳压阀和回热管将解决这一问题。

以往的奥运会火炬采用的是混合燃料，需要配备保温车以保持燃料的温度和产生的压力，北京2008奥运会火炬使用回热管，将火炬燃烧所产生的热量用以加热燃料。这样，燃料罐不用借助外部加热装置的帮忙，就能使燃料产生足够的压力，支持火炬熊熊燃烧。

丙烷作为燃料，符合环保要求，这是一种价格低廉的常用燃料。丙烷燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，不会对环境造成污染。更重要的是，丙烷可以适应比较宽的温度范围，在-40℃时仍能产生1个以上饱和蒸气压，高于外界大气压，形成燃烧；而且丙烷产生的火焰呈亮黄色，火炬手跑动时，动态飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省