天然气成分之一：丁烷

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等）。

　　天然气主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)组成。又称“沼气”。

什么是丁烷 

　　丁烷一般指正丁烷，无色气体，有轻微的不愉快气味。常温加压溶于水，易溶醇、氯仿。易燃易爆。用作溶剂、制冷剂和有机合成原料。油田气、湿天然气和裂化气中都含有正丁烷，经分离而得。 

　　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。烷烃是惰性气体，它们并不与酸、碱、金属或者氧化剂反应。

如果有充足的空气供应的情况下，丁烷燃烧时会产生二氧化碳和水蒸气。如果空气供应不足，会产生碳和一氧化碳。丁烷的日常用途包括了家用液化石油气，亦用于打火机和可携式丁烷气炉中作燃料。 

由于氟利昂和氯氟化碳可导致臭氧层损耗，引起关注。故冷冻系统，特别是家用雪柜和冷藏箱均增加使用了异丁烷，代替氟利昂作制冷剂使用。另外异丁烷亦加添于喷雾剂，代替氯氟化碳。 

制备方法

　　油田气、湿天然气和裂化气中都含有正丁烷，经分离而得。

　　（1）从油田气和湿天然气分离 将其加压冷凝分离，可得含丙烷、丁烷的液化石油气，再用蒸馏法分离得到丁烷。

　　（2）从石油裂解的C4馏份分离 由炼厂常温减压蒸馏所得气体，经重整、催化裂化、焦化、热裂化、加氢裂化所得液体气都可得到大量C4馏分，由重整、加氢裂化和常减压蒸馏所得C4馏分主要为丁烷（正丁烷和异丁烷）。乙烯装置副产的C4馏分中也含丁烷，例如石脑油中等深度裂解产物中丁烷的收率为0.19%（重量比），占C4馏分的6.5%。由催化裂化装置来的尾气，经分馏，分离出C3馏分、异丁烯和C5馏分以后，从塔底送入前乙腈萃取蒸馏塔，由塔顶得到90%以上的正丁烷。

应用领域

　　正丁烷除直接用作燃料外，还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。丁烷在催化剂存在下脱氢生成丁烯或丁二烯，在硫酸或无水氢氟酸存在下异构成为异丁烷，异丁烷催化脱氢生成异丁烯，异丁烷可作为烃化剂与烯烃反应生成抗爆性能好的支链烃。丁烷经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、乙酸、乙醛等；经卤化可制卤代丁烷；经硝化可得硝基丁烷；在高温下催化可制取二硫化碳；经水蒸气转化可制取氢气。

此外，丁烷还可做马达燃料掺和物以控制挥发成分；也可做重油精制脱沥青剂；油井中蜡沉淀剂；用于二次石油回收的流溢剂，树脂发泡剂，海水转化为新鲜水的致冷剂，以及烯烃剂格勒聚合溶剂等。

　　与丙烷混合作为液化石油气大量用于家庭取暖、炊事和工业加热。此外,大量用作有机合成原料。如经脱氢可制丁烯和丁二烯;经异构化可制异丁烷;经催化氧化可制顺丁烯二酸酐、醋酸、乙醛等;经卤化可制卤代丁烷;经硝化可制硝基丁烷;在高温下催化可制二硫化碳,经水蒸气转化可制取氢气。用于有机合成和乙烯制造,用作合成橡胶和高辛烷值液体燃料的原料,用作家用燃料、溶剂、制冷剂,也用于仪器校正等。 [5]

安全风险

　　危险性

　　健康危害：高浓度有窒息和麻醉作用。

　　急性中毒：主要症状有头晕、头痛、嗜睡和酒醉状态、严重者可昏迷。

　　慢性影响：接触以丁烷为主的工人有头晕、头痛、睡眠不佳、疲倦等。

　　燃爆危险：该品易燃，具窒息性。

　　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。

　　消防措施

　　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。

　　操作处置与储存

　　操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

　　储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。应与氧化剂、卤素分开存放，切忌混储。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。储区应备有泄漏应急处理设备。

　　运输事项

　　本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、卤素等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。