戊烷简介
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戊烷(1)标识化学品中文名:戊烷;正戊烷化学品英文名:n-pentane; pentane分子式:C5H12相对分子量:72.17(2)成分/组成信息成分:纯品CAS No:109-66-0(3)危险性概述危险性类别:第3.1类低闪点液体侵入途径:吸入、食入健康危害:高浓度可引起眼与呼吸道粘膜轻度刺激症状和麻醉状态,甚至意识丧失。
慢性作用为眼和呼吸道的轻度刺激。
可引起轻度皮炎。
环境危害:对水生生物有毒,可能在水生环境中造成长期不利影响。
燃爆危险:极易燃,其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物。
(4)急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
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: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。
呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏术。
就医。
食入:饮水,禁止催吐。
如有不适感,就医。
(5)消防措施危险特性:极易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。
与氧化剂接触发生强烈反应, 甚至引起燃烧。
液体比水轻,不溶于水,可随水漂流扩散到远处,遇明火即引起燃烧。
在火场中,受热的容器有爆炸危险。
其蒸气比空气重,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:一氧化碳灭火方法:用泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。
灭火注意事项及措施:消防人员必须佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
容器突然发出异常声音或出现异常现象,应立即撤离。
用水灭火无效。
(6)泄漏应急处理应急行动:消除所有点火源。
根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区,无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。
建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器,穿防静电服,戴橡胶耐油手套。
作业时使用的所有设备应接地。
禁止接触或跨越泄漏物。
尽可能切断泄漏源。
防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或限制性空间。
戊烷;正戊烷;碳五(C5)的理化性质及危险特性标识中文名:戊烷;正戊烷;碳五(C5)危险货物编号:31002英文名:n-PentaneUN编号:1265碳5主要用于生产石油树脂,用于橡胶.油漆.涂料.热熔胶. 油墨等行业.又称为戊烷。
戊烷正戊烷的比例模型戊烷,化学式C5H12,烷烃中的第五个成员。
戊烷有3种同分异构体:正戊烷(沸点36°C)、异戊烷(系统命名法为“2-甲基丁烷”,沸点28°C)和新戊烷(系统命名法为“2,2-二甲基丙烷”,沸点10°C),“戊烷”一词通常指正戊烷,即其直链异构体。
[编辑本段]正戊烷CAS No.:109-66-0分子式:C₅H₁₂分子结构:C原子以sp3杂化轨道成键、分子为非极性分子。
分子量:72.15理化特性主要成分:纯品外观与性状:无色液体,有微弱的薄荷香味。
熔点(℃):-129.8沸点(℃):36.1相对密度(水=1):0.63相对蒸气密度(空气=1):2.48饱和蒸气压(kPa):53.32(18.5℃)燃烧热(kJ/mol):3506.1临界温度(℃):196.4临界压力(MPa):3.37闪点(℃):-40引燃温度(℃):260爆炸上限%(V/V):9.8爆炸下限%(V/V):1.7溶解性:微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等多数有机溶剂。
主要用途:用作溶剂,制造人造冰、麻醉剂,合成戊醇、异戊烷等。
健康危害:高浓度可引起眼与呼吸道粘膜轻度刺激症状和麻醉状态,甚至意识丧失。
慢性作用为眼和呼吸道的轻度刺激。
可引起轻度皮炎。
燃爆危险:本品极度易燃。
戊烷化学展开式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述戊烷是一种碳氢化合物,分子式为C5H12,是一种脂肪烷烃。
戊烷具有较为简单的分子结构,由五个碳原子和十二个氢原子组成,呈现出直链状结构。
戊烷在化学领域中具有广泛的应用,其化学展开式可以帮助我们更好地理解其结构特征和参与的化学反应。
本文将对戊烷化学展开式进行深入探讨,旨在探究其在化学领域中的重要性和应用价值。
.1 概述部分的内容"1.2 文章结构":本文将首先介绍戊烷化学展开式的定义,包括其基本概念和相关知识点。
接着,我们将深入探讨戊烷分子的结构特征,分析其在化学反应中的应用。
最后,我们将总结戊烷化学展开式的重要性,并展望其未来发展方向。
通过全面的讨论和分析,希望读者能对戊烷化学展开式有更深入的了解和应用。
": {}}}}请编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的:本文旨在深入探讨戊烷化学展开式的概念及其在化学领域中的应用。
通过对戊烷分子结构特征和化学反应中的表现进行分析,加深对该化合物的理解。
同时,通过对戊烷化学展开式的研究,可以帮助读者更好地理解有机化学中的基本概念和原理,促进化学科学的发展。
通过本文的研究,我们希望能够为相关领域的研究提供一定的参考和启发,推动戊烷化学展开式的进一步研究和应用。
2.正文2.1 戊烷化学展开式的定义戊烷化学展开式是指将戊烷分子的结构按照一定规则进行展开,以便更好地理解和研究戊烷分子在化学反应中的行为。
戊烷是一种碳原子数为5的脂肪烃(即有5个碳原子组成),具有分子式C5H12。
在戊烷化学展开式中,可以将戊烷的碳原子按照直链排列,并将其氢原子也一并展开,以形成一个线性结构。
这种展开式的形式有助于我们更清晰地了解戊烷分子的结构特征和化学性质,为进一步研究戊烷的化学反应提供了基础。
通过戊烷化学展开式的定义,我们可以更深入地了解戊烷分子的构成和相互作用,为研究和应用戊烷提供了重要的参考依据。
戊烷概述戊烷是一种烷烃化合物,化学式为C5H12。
它是一种无色、易挥发的液体,密度较轻。
戊烷是烷烃家族中最简单的链状烷烃之一。
戊烷在常温常压下存在为无色液体,但在低温下可以转变为无色的固体。
和其他烷烃类似,戊烷是一种非极性化合物,其分子间的相互作用力主要是范德华力。
物理性质戊烷的分子式为C5H12,相对分子质量为72.15 g/mol。
它是一种低沸点液体,沸点为36.07 °C,熔点为-130.3 °C。
戊烷密度较轻,约为0.63 g/cm³,在水中不溶。
戊烷具有较低的粘度和表面张力。
化学性质戊烷是一种非活性化合物,不易被氧化。
它在常温下不与空气反应,也不与水反应。
戊烷可用作有机试剂和溶剂,在许多化学实验中广泛应用。
它可以被氯气或溴气氧化,产生相应的卤代烃。
在适当条件下,戊烷还可以与酸反应生成相应的烷基盐。
应用领域1. 实验室应用:戊烷在实验室中用作一种常见的有机试剂和溶剂。
它可用于一些有机合成反应,如烷化反应、硝化反应和卤代烷反应。
由于戊烷较为安全,易于处理,且价格相对较低,因此在实验室中得到广泛应用。
2. 化工行业:戊烷在化工行业中也具有广泛的应用。
它可以作为溶剂用于油漆、胶粘剂和涂料的制造。
此外,戊烷还可以被用作一种清洗剂,用于去除油脂和污渍。
3. 能源产业:烷烃类化合物在能源产业中有重要的作用。
戊烷作为一种燃料,可以被用作汽车燃料、燃气灶燃料和燃料电池。
由于戊烷具有较高的能量密度和低排放的特点,因此在替代传统燃料以减少环境污染方面具有潜力。
安全注意事项1. 戊烷易燃,应存放在阴凉、通风的地方,避免阳光直射和高温。
2. 使用戊烷时应注意防护措施,如戴上防护手套、护目镜和防护服,避免接触皮肤、眼睛和服装。
3. 避免戊烷的长时间吸入,因为其具有麻醉作用,会对中枢神经系统产生抑制作用。
结论戊烷是一种常见的有机化合物,具有广泛的应用。
它在实验室中被用作有机试剂和溶剂,在化工行业中用于制造油漆和胶粘剂,在能源产业中用作汽车燃料等。
正戊烷异戊烷新戊烷的熔沸点1. 正戊烷、异戊烷和新戊烷简介首先,正戊烷(npentane)这家伙,可以说是最简单的戊烷兄弟,分子结构很直,像一条笔直的大路。
它的化学式是C5H12,熔点在130°C左右,沸点则在36°C上下。
其实,它就像那种不爱折腾,干脆利落的家伙,一点都不拐弯抹角。
接下来是异戊烷(isopentane),这小子就有点花样了,分子结构稍微复杂点,虽然也是C5H12,但它的熔点比正戊烷稍微高一点,大约在159°C左右,沸点大约是28°C。
它的结构像个打了旋的路,给人一种灵动感,挺有个性的。
最后是新戊烷(neopentane),哇,这小家伙可真是个呆萌的角色,分子结构像个星星,分开得很开。
熔点是128°C,沸点大概在9.5°C,跟正戊烷比起来,算是个热情的家伙。
2. 熔点和沸点的影响因素说到熔点和沸点,这背后可是有门道的。
首先,分子间的作用力非常关键。
正戊烷因为结构简单,分子间的范德华力相对较弱,所以它的沸点低,容易挥发。
而异戊烷和新戊烷由于结构的复杂性,分子间的作用力就强多了,沸点自然也水涨船高。
再者,分支结构也影响熔沸点。
正戊烷的直链结构让它更容易排队,就像大家在等公交,显得整齐有序,而异戊烷和新戊烷的分支结构就让它们像在开派对,乱糟糟的,所以需要更高的温度才能让这些“聚会”散场。
3. 实际应用那么,这些烷烃到底有什么用呢?正戊烷常常被用作溶剂,尤其是在化学实验室里,它可以溶解很多东西,帮助化学家们做实验。
想象一下,实验室里那种浓厚的科学气息,正戊烷就像个好帮手,默默支持着。
异戊烷在工业上也大显身手,常常用于生产汽油添加剂,提升燃油性能。
而新戊烷则因其低沸点而被广泛用于制冷剂和发泡剂中,它就像个热爱冒险的小伙伴,总是能在关键时刻“降温”助力。
总之,这三兄弟虽然都是戊烷,但各自的特点、熔沸点的差异以及应用场景都不尽相同。
生活中,化学的世界其实是无处不在的,我们只需要多留意,可能就会发现身边的一些小秘密。
戊烷结构式
一、戊烷英文名称
戊烷(C5H12),又译作pentane或pentyl,也可以引用其分子式C5H12 来称呼它。
二、戊烷分子结构
戊烷是一种非对映的平链烷烃化合物,化学式表达为C5H12,分子结构中共包含5个碳原子,所有碳原子都与其他3个碳原子,共同构成了一个环状,而每个碳原子上还附有4个氢原子,组成5个键点,构成了一个非对映的完整结构。
如果画出其结构式,则其自由度为2,并且以螺旋形式排列,分子量为72克/摩尔。
三、戊烷的性质
戊烷是一种无色、无臭的具有沸点的烷烃,沸点较低,可以在室温下气化,且是流动性好的烃。
由于两个顶替(substituent)基团距离非常短,戊烷的极性接近于零,能相对均匀的分布在水和溶剂中,并且能经无碳氢化反应生成无水羟基化合物。
四、戊烷的合成
戊烷可以从天然气中分离,但可根据生产需要采用石油裂化精制C4烯
烃,再经历加氢分解、水合硫醇处理、烯烃烷化等反应进行合成。
最后,通过这多步反应,可以得到苯乙醇、乙醇、2,4,4--三甲苯基丙烷和戊烷等产物,以及苯乙酸、乙酸和苯甲酸等衍生物。
五、戊烷的用途
戊烷常用作气体,主要用于炊事的燃料气、煤油的精制或是气梯的要求等;也可作为原料,用于合成石油芳香烃、石油醚、氯代烷烃和火焰抑制剂等多种产品。
并且,戊烷还可以用于醇、醋酸等有机物衍生物的制备,其多样的用途彰显出它在化学工业和用途方面的重要性。
戊烷超临界发泡1. 简介戊烷(C5H12)是一种无色、易挥发的液体烷烃,常用作溶剂和燃料。
在超临界条件下,戊烷具有特殊的物理和化学性质,可以被用于制备超轻质、高强度的发泡材料。
本文将介绍戊烷超临界发泡的原理、应用以及相关技术。
2. 原理戊烷在超临界条件下,其密度和粘度显著降低,表现出类似气体的特性。
这种状态下,戊烷可以在高温高压下与聚合物相溶,并通过降压快速膨胀形成微细气泡。
由于戊烷具有低表面张力和高扩散性能,这些微细气泡能够均匀分布在聚合物基体中,形成多孔结构。
3. 实验方法戊烷超临界发泡的实验通常包括以下几个步骤:3.1 材料准备•聚合物:选择适合的聚合物作为基体材料,如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等。
•溶剂:选取适量的戊烷作为发泡介质。
3.2 混合和溶解将聚合物和戊烷加入密封容器中,通过搅拌或超声波处理使其充分混合,并在一定温度下保持一定时间,使聚合物完全溶解于戊烷中。
3.3 发泡将溶解好的混合物转移到高压反应器中,在一定的温度和压力条件下进行发泡处理。
通过控制降压速率和温度,可以调节气泡的大小、形态和分布。
3.4 固化在发泡完成后,将样品从高压反应器中取出,并进行固化处理。
固化方法可以选择传统的热固化或光固化等方式。
4. 应用领域戊烷超临界发泡技术具有广泛的应用前景。
以下是几个常见的应用领域:4.1 材料科学戊烷超临界发泡可以制备多孔材料,如多孔薄膜、多孔纤维等。
这些材料具有超轻质、高强度、低密度的特点,适用于过滤、吸附、隔热等领域。
4.2 医学工程戊烷超临界发泡可以制备生物可降解的多孔支架材料,用于组织工程和药物释放等应用。
这些支架材料能够提供良好的细胞附着和生长环境,促进组织再生和修复。
4.3 精密制造戊烷超临界发泡可以制备微纳米结构材料,如纳米薄膜、微胶囊等。
这些材料具有特殊的光学、电学和机械性能,广泛应用于光电子器件、传感器和微流控系统等领域。
5. 发展趋势戊烷超临界发泡技术在近年来得到了广泛关注,并取得了一系列重要进展。
戊烷的分子式
戊烷(C5H12)是一种重要的半烃分子,它在化学领域有着重要的应用。
它不仅可以用来合成柴油、燃料添加剂和润滑油,还可以用来制造各种聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯和聚丁二烯。
这些聚合物可用于制造各种塑料制品,如塑料袋、塑料管道、太阳能电池和农用塑料材料等。
戊烷由五个碳原子和十二个氢原子构成,形成环形结构。
碳原子和氢原子之间的键类似于双键,表示为C-C-H-H-C-C-H-H-C-C-H-H的图形。
它的分子式为C5H12,表示它一共有五个碳原子和十二个氢原子,即每个碳原子上有四个氢原子。
戊烷是一种平衡的烃分子,具有非常好的混合特性和稳定性。
由于它的热稳定性比其他饱和烃分子都要强,因此可以用来制造燃料和添加剂。
它还可以用来制造润滑油、工业油料和增塑剂等物质。
戊烷也是一种应用广泛的化工原料,可用来制造水溶性洗涤剂、表面活性剂和精细化工产品等。
戊烷也是一种重要的有机合成原料。
它可以通过氧化交换法从烷烃中获得,也可以通过催化氢化、多步气相合成和其他方法获得。
一旦碳原子和氢原子结合在一起,就可以使用专门试剂将它们转化为具有复杂结构的有机化合物,这也是化学家研究药物分子结构和性质的重要基础。
总之,戊烷(C5H12)是一种重要而且应用广泛的半烃分子,它可以用来制造燃料、添加剂、润滑油和聚合物,也可以用来制造各种
有机化合物,是化学工业的重要原料。
它的分子式为C5H12,表示它一共有五个碳原子和十二个氢原子,每个碳原子上有四个氢原子。
戊烷化学式
戊烷(C5H12)是一种含有五个碳元素与12个氢原子构成的烷烃,它也是一种非常常见的有机物。
它是一类有机物中具有较少烯烃结构
的一种,相对于较多烯烃结构的烷烃它有更高的沸点和低解合活性,
因此在多种行业中都有应用。
这类有机物通常存在于某些植物油中,
比如花生油、橄榄油和大豆油等。
作为一类有机物,戊烷的化学式为C5H12,有五个碳原子与12个氢原子组成,可以用下面的方式表示:
CH3---- CH2---- CH2---- CH2---- CH3
戊烷由五个碳原子形成一个五边形,碳原子的最外层由四个氢原
子被连接组成,形成一个正五边形,其中少量空间有两个氢原子被放置,每个碳原子可以最多含有四个原子。
在化学反应中,戊烷参与类似烯烃结构的化学反应,其反应方式
有氧化、加成、均聚和分解等。
由于戊烷是一类较少烯烃结构的物质,其反应活性比较弱,反应过程比较稳定,耐高温和高压,能够抗氧化,对许多化学反应中的烯烃有较好的抗氧化性。
因此,戊烷是一类重要的有机物,在工业中具有重要的应用,比
如用于润滑油制造、溶剂制剂、洗涤剂、润湿剂和聚合物制剂等,也
可以作为芳香化合物的重要原料。
戊烷分子式戊烷,又称丁芳烃,是有机化学中的一种烃类分子,化学式为C4H10,学名为正戊烷,它是一种有五个碳原子和十个氢原子构成的无色气体,沸点为-24.7℃,相对密度为0.61,熔点为-95.9℃,折射率为1.4003。
烷族碳链中各碳原子间以单键连接,是以一元硫醇型结构为原子结构的单元,即每个碳原子都同时与四个氢原子相连接。
戊烷的分子构造具有独特的物理性质和化学性质,因此它在许多方面得到了广泛的应用。
它有良好的抗氧化性,可以抑制燃料氧化、抗氧化剂配制、防腐剂、润滑剂和表面处理剂等,它还可以用作药物及营养品的原料。
戊烷的氧化反应研究也获得了很多成果。
由于其具有强度能够抵抗环境因素,从而形成一种稳定的有机物质,能够具有显著的抗氧化性,从而可以被广泛用于许多抗氧化剂中,有助于提高抗氧化能力,改善品质和有效延长产品的使用寿命。
此外,戊烷还可以用作润滑剂。
戊烷具有较高的粘度和良好的滑度,可以改善机械外部的耐磨性,从而降低机械的摩擦阻力和摩擦系数,提高机械的稳定性。
另外,戊烷也可以用作表面处理剂的一种组成部分。
表面处理剂是指将一定物质(如聚氨酯、硅油,戊烷等)处理到物体表面,以去除物体表面粗糙、湿润、腐蚀和其他污染,使物体表面光洁、洁净、美观的处理方法。
戊烷由于其良好的润滑性和耐磨性,可以显著改善物体的表面结构和性能,使物体更为耐用。
戊烷可以用于制备药物及营养品的基础原料。
它可以作为一种药物中活性成分的关键组成部分,也可以作为营养品的营养素,可以提供有益的营养供体,以促进细胞的正常生长及活动。
总之,戊烷是一种重要的有机化学分子,它具有高度稳定的分子结构,具有良好的抗氧化性、润滑性和耐磨性,并可广泛应用于燃料、药物、营养品及表面处理等领域中。
戊烷分子式是C4H10,它由五个碳原子和十个氢原子组成,以单键连接,是以一元硫醇型结构为原子结构的单元,即每个碳原子都同时与四个氢原子相连接。
戊烷的密度戊烷是一种无色无味的液体,具有较低的密度。
密度是物质质量和体积的比值,用来描述物质的厚重程度。
本文将从戊烷的性质、制备方法、应用领域等方面来探讨戊烷的密度。
戊烷的化学式为C5H12,是一种脂肪烃。
由于戊烷是由碳和氢元素组成的,它是一种有机化合物。
戊烷具有较低的沸点和燃点,是一种易挥发的液体。
戊烷的密度是指单位体积戊烷的质量,通常以克/立方厘米或千克/立方米为单位。
根据实验数据,戊烷的密度大约为0.62克/立方厘米。
这意味着在相同体积下,戊烷的质量比水的质量轻。
戊烷是一种常用的有机溶剂,具有较低的毒性和挥发性。
由于其较低的密度,戊烷可以用于浮于水上的实验。
例如,当戊烷倒入水中时,由于其密度较小,戊烷会浮在水面上形成一层。
这种特性在一些实验和化学反应中具有重要的应用价值。
戊烷还可以用作燃料。
由于戊烷具有较低的燃点和较高的燃烧热值,它可以作为燃料用于发动机和燃烧设备中。
戊烷的燃烧产物主要是二氧化碳和水,相对环境友好。
戊烷的制备方法有多种途径。
最常用的方法是通过石油炼制过程中的裂化反应得到。
此外,还可以通过碳氢化合物的脱氢反应、烷基化反应等方法制备戊烷。
戊烷在化学实验室和工业生产中具有广泛的应用。
它常用于有机合成反应的溶剂和萃取剂。
戊烷可以与其他有机溶剂混合使用,以调节反应条件和提高反应效率。
此外,戊烷还可以用于制备其他有机化合物,如酮类、醇类等。
戊烷是一种具有较低密度的有机化合物。
戊烷的密度是指单位体积戊烷的质量,通常用克/立方厘米或千克/立方米表示。
戊烷具有较低的毒性和挥发性,在化学实验室和工业生产中具有广泛的应用。
通过了解戊烷的密度及其相关性质,我们可以更好地理解和应用这种化合物。
戊烷分子量戊烷(分子式:C5H12)是一种无色无味的气体,是烷烃的一种,也是最简单的正链烷烃之一。
它的分子量为72.15 g/mol。
戊烷是由五个碳原子和十二个氢原子组成的分子。
它的结构式可以表示为CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,其中CH3代表一个甲基基团,CH2代表一个亚甲基基团。
戊烷的碳原子是通过共价键连接在一起的,每个碳原子都与四个其他原子形成共价键。
这种分子结构使得戊烷具有较高的稳定性和较低的反应活性。
戊烷是一种饱和烃,因为它的碳原子之间没有双键或三键。
这使得它在常温下是一种稳定的化合物,不易发生化学反应。
戊烷具有较低的沸点和熔点,可以在室温下蒸发成为气体。
由于戊烷无色无味,它常被用作气体燃料和溶剂。
在工业上,戊烷常用于汽车和航空燃料的添加剂,以提高燃烧效率和减少尾气排放。
戊烷是一种非极性分子,由于分子内部没有电荷分离,所以它的溶解度较低。
戊烷主要溶解于非极性溶剂中,如石油醚和苯。
与水的亲和力较小,所以戊烷在水中几乎不溶。
这种性质使得戊烷在实验室中常被用作非极性溶剂,用于提取或分离非极性化合物。
戊烷在常温下燃烧产生二氧化碳和水,是一种高效的燃料。
它的燃烧热值约为47.68 MJ/kg,比柴油和汽油的燃烧热值高。
由于戊烷的燃烧产物中没有硫和铅等有害物质,所以它被认为是一种较为环保的燃料。
然而,戊烷的燃烧产生的二氧化碳会导致温室效应,对全球气候变化产生影响。
除了作为燃料和溶剂外,戊烷还有其他重要的应用。
例如,它可以用作润滑油的基础成分,用于润滑机械设备的运动部件,减少摩擦和磨损。
此外,戊烷还可以用于制备其他有机化合物,如酮和醇等。
通过在戊烷上加热和催化作用,可以将它转化为更复杂的有机分子,从而扩大其应用范围。
戊烷是一种分子量为72.15 g/mol的烷烃化合物,由五个碳原子和十二个氢原子组成。
它是一种稳定的化合物,常被用作燃料和溶剂。
戊烷具有较低的溶解度和较高的燃烧热值,因此在实验室和工业上有广泛的应用。
碳五(C5H12)〔戊烷〕生产与市场分析2009·6一、碳五(C5H12)概述1、碳5的基本概念及分类:碳5,又称为戊烷,化学分子式C5H12,是烷烃中的第五个成员,微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等多数有机溶剂,极度易燃。
戊烷有3种同分异构体:正戊烷(沸点36°C)、异戊烷(系统命名法为“2-甲基丁烷”,沸点28°C)和新戊烷(系统命名法为“2,2-二甲基丙烷”,沸点10°C),“戊烷”一词通常指正戊烷,即其直链异构体。
2、用途:主要用于生产石油树脂、用于橡胶、油漆、涂料、热熔胶、油墨人造冰、麻醉剂,合成戊醇等。
正戊烷:在三氯化铝存在下,经异构化可制备异戊烷;也用作萃取溶剂,聚苯乙烯理想的发泡剂,液态空气机的润滑剂;用于低温温度计,制人造冰,麻醉剂,以及合成戊醇等。
异戊烷:是提高"无铅化"汽油辛烷值的掺合剂。
也是生产异戊二烯的重要原料;经脱氢可制异戊烯和异戊二烯,经氯化和水解而成异戊醇,是有机合成的原料和溶剂。
新戊烷:用量较少,主要用于有机合成,生产精细化学品的中间体。
二、戊烷的简要生产工艺1、正戊烷的制法由石油裂解产物分离而得。
例如,在炼厂拔头油的碳五馏分中,主要含有正戊烷和异戊烷。
大庆原油的汽油馏分中,正戊烷约占8%;胜利原油的碳五馏分中,正戊烷约占3%,通过戊烷分离塔或分子筛分离,可得正戊烷和异戊烷。
南京栖霞山采用五塔精馏生产流程,制得发泡戊烷,不仅发泡率大(达到50%一60%),且稳定性好、沸点高、能耗小,大大提高了发泡戊烷的附加值。
这是国内第一套戊烷分离装置。
2、异戊烷的制法石油炼厂和石油化工厂的副产品。
在炼厂铂重整拔头油的碳五馏分中,含有异戊烷;在催化裂化汽油的碳五馏分中,也含有异戊烷(胜利原油中约含2%),工业级的异戊烷含杂质是沸点相近的烷烃、环烷不饱和烃及水分,其不饱和烃用浓硫酸洗涤除去;水分用无水氯化钙、五氧化二磷或金属钠等脱水剂脱,除工业生产可用分子筛脱水;最后再分馏精制,分馏液用高温活化的硅胶吸附柱除去微量的直链烃即得精制异戊烷产品。
此外,工戊烷在氯化铝或氯化氢存在下,经异构化也可生成异戊烷。
3、新戊烷的制法由炼厂拔头油碳五馏分中分离,也可由氯化叔丁基与甲基氯化镁反应而制得。
三、国内生产现状1、生产能力目前国内高纯度异戊烷、正戊烷、环戊烷及混合戊烷发泡剂生产厂大致有36家,生产能力150 kt/a左右。
其中原料供应稳定、工艺先进、产品质量好、生产规模较大的生产厂家有5家,总生产能力为106 kt/a,占全国生产能力的71%,这5家企业主要集中在经济相对发达的东南沿海地区。
国内戊烷主要生产企业、产品种类及生产能力见表1。
表1 国内戊烷主要生产企业的生产情况随着国内戊烷装置开工率的逐步提高,产量大幅度增加,已有部分企业批量出口,2001年出口数量达3 kt,但国内高质量的戊烷发泡剂仍然有缺口,同期国内进口高质量戊烷发泡剂近14 kt。
戊烷产品生产厂家也比较多,生产规模、工艺水平、产品质量等均存在很大差异,目前没有相关产品的国家统一标准,但各企业有各自的企业标准。
就国内外戊烷发泡剂质量指标来说,国外指标的硫含量低,对正戊烷和异戊烷的比例有明确要求,具体数据见表2。
表2 戊烷发泡剂系列产品质量指标2、生产现状目前,国内戊烷生产技术主要来自于天津大学和北京化工研究院。
主要生产原料为油田轻烃、原油预处理装置的拔头油、加氢装置的轻石脑油、重整加氢后的混合烃、炼厂气分装置的C5及乙烯装置裂解副产的C5馏分,也可采用C5醚化后的混合C5分离精制处理得到,也可采用环戊二烯加氢制得。
从直馏汽油、天然气凝析油、加氢裂化尾油、重整汽油中经分馏获得的C5馏分,以戊烷分离塔和异戊烷塔高效精馏分离而得到正戊烷和异戊烷产品居主导地位。
主要的工艺流程如下(以天然气凝析油为例):预先在预热器中加热至55℃后进入脱丁烷塔,脱丁烷塔的操作压力为0.34 MPa,由塔顶取出丙烷和丁烷馏分(塔顶温度为48℃),一部分塔顶冷凝液作为回流液,多余的凝液经换热器加热到76℃后进入脱丙烷塔。
脱丙烷塔的操作压力为2 MPa 。
从脱丙烷塔顶取出丙烷(塔顶温度为50℃),而从塔釜取出丁烷。
从脱丁烷塔塔釜出来的汽油进入脱戊烷塔。
脱戊烷塔的塔板数为30块,操作压力为2.2 MPa,回流比为1.5,塔顶馏分经冷凝后进入异戊烷分离塔。
异戊烷分离塔的塔板数60~80块,塔顶温度为58℃,回流比10.0,分离塔的操作压力为0.2 MPa。
从塔顶出来的馏分纯度为95%的异戊烷,塔釜出来的馏分为含90%的正戊烷。
从催化裂化液化气气分装置及乙烯装置分离得到的混和C5,可分离出戊烷等产品。
主要的工艺采用在新型齐格勒型催化剂条件下加氢,反应温度为60~80℃,压力为0.8 ~1.0 MPa ,加氢后C5采用精馏法可分离出异戊烷、正戊烷和环戊烷,示意流程图见图1。
目前戊烷产品还没有国家统一标准,但生产企业有各自的企业标准,且与国外同类产品的标准相当。
3、市场分析戊烷消费量的增长与氟利昂禁用有直接关系,根据1992年各国通过的《蒙特利尔议定书》,要求各国在2000年停止使用臭氧层消耗物质氟利昂,戊烷作为最终替代产品,未来几年其发展潜力巨大。
目前,我国戊烷的年消费量近66 kt,其中,EPS(发泡聚苯乙烯)戊烷发泡剂的消费量约30 kt/a,约占总消费量的45%;聚氨酯的发泡剂消费戊烷33 kt/a,约占总消费量的50%;线性低密度聚乙烯戊烷载溶剂消费量3 kt/a,约占总消费量的5%。
下面就戊烷的几个应用领域及潜在应用领域进行分析。
(1)发泡聚苯乙烯(EPS)的发泡剂发泡聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)有质轻、吸音、吸震、易成型、成本低等优点,是当今世界上应用最广泛的塑料之一。
EPS主要用于家电、办公机械缓冲包装材料、容器以及一次性餐具等。
正戊烷和异戊烷按一定比例混合后可作为EPS 的发泡剂。
我国EPS的发展滞后于GPPS(通用聚苯乙烯)和HIPS(高抗冲聚苯乙烯),至1990年前后才进入起步阶段,大多数是千吨级的企业,采用的是两步法工艺生产。
到1995年,随着家电和包装业的快速发展,EPS的市场容量占PS(聚苯乙烯)消费量的25%,众多大企业纷纷投产,引进国外一步法技术和设备,生产规模在万吨级以上,使发泡性聚苯乙烯进入了一个新的发展阶段,2001年底EPS生产能力已达到419 kt/a 。
根据EPS产品的工艺要求,戊烷发泡剂对戊烷的结构组成要求也不尽相同,典型构成为正戊烷:异戊烷=8:2;而EPS产品中戊烷发泡剂的加入比例也有差异,典型加入比例一般为8%左右,按EPS 生产装置80%负荷及满负荷生产,戊烷发泡剂的年消费量近30 kt/a。
(2)聚氨酯的发泡剂环戊烷作为软、硬质泡沫的新型发泡剂,用于替代对大气臭氧层有破坏作用的氯氟烃,现已广泛应用于无氟冰箱、冰柜行业以及冷库、管线保温等领域。
聚醚与异氰酸酯配合使用,可以制备聚氨酯软质(半硬)泡沫塑料、硬质泡沫塑料和非泡沫塑料等众多制品。
软质聚氨酯主要应用于运输工业的坐垫和家具等,其发展方向是高舒适度、低密度、高回弹,需要开发新的聚醚产品牌号来适应这种新的发展需要。
硬质聚氨酯主要用作生产保冷隔热材料的原料,广泛应用于冰箱、夹心板材、保温等领域。
我国聚氨酯2000年的消费量为920 kt (包括胶粘剂和涂料),已成为亚洲地区最大的聚氨酯消费市场。
在1990-2000年的10年内,我国的聚氨酯消费年均增长率高达22.9%。
2000年国内聚氨酯消费构成见图2,用于生产聚氨酯软、硬质泡沫塑料消费量合计为440 kt/a ,占总消费量的48%。
根据产品的工艺要求,环戊烷作为软、硬质泡沫的新型发泡剂加入量不尽相同,每吨聚氨酯泡沫塑料环戊烷的加入比例一般为7.5%左右,环戊烷用作聚氨酯发泡剂的消费量约33 kt/a 。
4%28%20%弹性体9%10%14%图2 2001年国内聚氨酯消费构成(3) 线性低密度聚乙烯(LLDPE )的载溶剂正戊烷主要作为线性低密度聚乙烯(LLDPE )载溶剂。
我国LLDPE 的生产始于20世纪60年代,至2000年底,随着我国轻工、塑料工业的高速发展,LLDPE 的消费量迅速增加,很多企业通过引进国外技术和设备,建设了10多套规模较大、技术先进的生产装置,生产能力达到1.05 Mt/a 。
根据产品的工艺要求,每吨LLDPE 正戊烷的加入比例一般为0.3%,因此,在LLDPE 领域正戊烷的年消费量约3 kt。
(4)潜在的开发领域①戊烷燃料戊烷具有热值高、安全、环保、使用方便、价格适中等优点,可作为常规燃料的理想替代品,解决无天然气等燃气资源的中小城镇生活用气问题;同时,作为绿色燃料,戊烷是城市燃料多样化的有益补充。
各种燃气经济技术性能对比见表3,与相同体积天然气热值比较,戊烷燃气是天然气的4倍,属于高品质燃料。
天然气、煤气能以密集的输气管网覆盖大中型城市的众多用户,但对于距气源较远的很多零星分布的中小城镇来说,则必将付出高昂的管道埋设投资,相应的气价提升则令用户难以承受,因此人们更多地选择使用液化气。
虽然以罐装形式使用的液化气运输方便,但燃气压力波动较大,经常地更换气罐也颇为麻烦。
使用戊烷燃料,则可以克服二者的缺点。
由于戊烷燃料成功地解决了汽化、管输、压力调配等技术问题,戊烷燃料可以罐装形式供用户使用,也可通过建立戊烷燃气供应站,它具有建站灵活,投资、占地少,可集群管网供气,储运安全便捷,价格适宜等优势,具备了向市场推广的条件。
在天然气、液化气无法满足经济生活增长需求的情况下,戊烷燃料将是一些地区未来较长一段时间内的理想燃料。
可以预见,其市场开发潜力较大。
②烟丝膨化剂以异戊烷为溶剂作为烟草膨胀的溶剂。
烟丝膨化的主要作用在于降低烟叶消耗,降低卷烟的焦油量和烟碱量,改善烟叶的品质,每箱香烟(约需烟丝50 kg)采用膨化技术后可节约烟丝2.5~3.0 kg,并可有效提高烟丝的质量。
英国帝国烟草公司开发出以异戊烷为溶剂的IMPEX烟草膨胀工艺技术和设备,用于替代目前使用的CFC(氟利昂)烟草膨胀系统。
自1995年开始,IMPEX系统已正式用于膨胀雪茄用烟丝。
该系统与CO2膨胀系统的对比膨胀率高,烟草的填充能力增加。
我国179家卷烟厂中有57家使用CFC-11膨胀工艺,1998年CFC-11消费量为1 003 t。
目前,我国部分大型烟草企业采用液态CO2进行膨化,代替CFC-11膨化。
根据国外烟草行业的替代情况,采用异戊烷作为膨化剂在烟草膨胀技术上有一定的市场前景。
(5)消费量预测随着蒙特利尔等公约规定的禁用ODS(Ozone Depleting Substances)期限的临近,CFC和HCFC(氟氯烃)类产品将被禁用,环戊烷作为最终替代产品其消费量将大幅度增加。