شرکت سپهر گاز کاویان: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708
بوتان یک هیدروکربن گازی شکل است که از چهار اتم کربن تشکیل شده است و فرمول شیمیایی آن C4H10 است. این گاز بی‌رنگ، بی‌بو و بسیار قابل اشتعال است و به همین دلیل برای تشخیص نشتی گاز بوتان، معمولاً به آن مواد بودار اضافه می‌کنند. butane چهارمین عضو خانواده آلکان پس از متان، اتان و پروپان است که به دو شکل خطی (نرمال بوتان) و شاخه‌دار (ایزوبوتان) یافت می‌شود.
این گاز به دلیل قابلیت اشتعال بالا و تبدیل آسان به حالت مایع در دمای پایین، کاربردهای بسیار گسترده‌ای پیدا کرده است.
انواع بوتان
butane به دو شکل اصلی یافت می‌شود:
- نرمال بوتان (n-بوتان): در این نوع، اتم‌های کربن به صورت زنجیره مستقیم به هم متصل شده‌اند.
- ایزوبوتان: در این نوع، ساختار مولکولی بوتان شاخه دار است.
خواص فیزیکی و شیمیایی
در جدول زیر مهم‌ترین خواص فیزیکی و شیمیایی butane (به صورت نرمال بوتان یا n-بوتان) ارائه شده است. توجه داشته باشید که این مقادیر ممکن است بسته به منبع و شرایط آزمایش کمی متفاوت باشند.
| خاصیت | واحد | مقدار تقریبی |
| فرمول شیمیایی | – | C4H10 |
| جرم مولی | g/mol | 58.12 |
| چگالی (در حالت مایع) | g/cm³ | 0.579 (در دمای 0 درجه سانتی‌گراد) |
| نقطه جوش | °C | -0.5 |
| نقطه ذوب | °C | -138.3 |
| حلالیت در آب | g/100 ml | بسیار کم (تقریباً نامحلول) |
| چگالی بخار نسبت به هوا | – | 2.0 |
| فشار بخار | kPa | 206.8 (در دمای 20 درجه سانتی‌گراد) |
| گرمای ویژه (در حالت مایع) | J/g.K | 2.13 |
| گرمای نهان تبخیر | kJ/mol | 24.3 |
| اشتعال‌پذیری | – | بسیار قابل اشتعال |
| بوی قابل تشخیص | – | معمولاً بی‌بو (به آن مواد بودار اضافه می‌شود) |
| ضریب شکست (در دمای 20 درجه سانتی‌گراد) | – | 1.349 |
| ظاهر | – | گاز بی‌رنگ |
توضیحات بیشتر در مورد برخی خواص
- چگالی بخار: این عدد نشان می‌دهد که بخار butane دو برابر سنگین‌تر از هوا است. بنابراین، در صورت نشت گاز، بوتان تمایل دارد در قسمت‌های پایین‌تر از سطح زمین تجمع کند.
- حلالیت در آب: butane در آب بسیار کم حل می‌شود و بیشتر در حلال‌های آلی حل می‌شود.
- فشار بخار: این مقدار نشان می‌دهد که گاز C4H10 به راحتی تبخیر می‌شود و به همین دلیل در کپسول‌ها به صورت مایع تحت فشار نگهداری می‌شود.
- گرمای نهان تبخیر: این مقدار انرژی مورد نیاز برای تبدیل یک مول از مایع butane به بخار در نقطه جوش آن است.
- اشتعال‌پذیری: بوتان به شدت قابل اشتعال است و مخلوط بخار بوتان با هوا می‌تواند انفجارآمیز باشد.
کاربردها
butane به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در صنایع و زندگی روزمره کاربردهای گسترده‌ای دارد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سوخت: بوتان به عنوان سوخت در کپسول‌های گاز، فندک‌ها، اجاق‌های قابل حمل و برخی خودروها استفاده می‌شود.
- تولید مواد شیمیایی: butane به عنوان ماده اولیه برای تولید مواد شیمیایی مختلف مانند پلاستیک، لاستیک و حلال‌ها استفاده می‌شود.
- خنک‌کننده: گاز C4H10 در برخی سیستم‌های خنک‌کننده به عنوان مبرد استفاده می‌شود.
- عامل کف‌ساز: در تولید فوم و اسفنج از butane استفاده می‌شود.
- کالیبراسیون تجهیزات: بوتان خالص برای کالیبراسیون تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌شود.
- خوراک صنایع شیمیایی: butane به عنوان ماده اولیه در تولید بسیاری از مواد شیمیایی مانند لاستیک مصنوعی، پلاستیک و حلال‌ها استفاده می‌شود.
منابع تولید
بوتان، به عنوان یکی از هیدروکربن‌های آلیفاتیک، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کند. این گاز بی‌رنگ و بی‌بو، به طور عمده از فرایند پالایش نفت خام به دست می‌آید. بوتان را علاوه بر نفت خام، از منابع زیر نیز می توان به دست آورد:
- گاز طبیعی: در برخی از منابع گاز طبیعی، C4H10 به عنوان یکی از اجزای تشکیل‌دهنده وجود دارد.
- پتروشیمی: در برخی فرآیندهای پتروشیمی، بوتان به عنوان محصول جانبی تولید می‌شود.
فرایند تولید butane از نفت خام
تولید بوتان به طور خلاصه به این صورت است:
- تقطیر نفت خام: نفت خام در برج‌های تقطیر به اجزای مختلفی بر اساس نقطه جوششان تفکیک می‌شود. butane به همراه سایر هیدروکربن‌های سبک در بالای برج تقطیر جمع‌آوری می‌شود.
- جداسازی butane: مخلوطی که حاوی butane است، به واحدهای جداسازی فرستاده می‌شود. در این واحدها، از روش‌های مختلفی مانند تقطیر جزء به جزء، جذب و جذب سطحی برای جداسازی بوتان از سایر هیدروکربن‌ها استفاده می‌شود.
- خالص‌سازی بوتان: butane خالص شده سپس برای حذف ناخالصی‌ها مانند گوگرد و ترکیبات آروماتیک تصفیه می‌شود.
روش‌های تولید بوتان
علاوه بر روش تقطیر نفت خام، روش‌های دیگری نیز برای تولید این گاز وجود دارد:
- کراکینگ: در این روش، هیدروکربن‌های سنگین‌تر مانند نفتا را تحت شرایط دمایی و فشاری خاص شکسته و به هیدروکربن‌های سبک‌تر مانند butane تبدیل می‌کنند.
- ایزو مریزاسیون: در برخی موارد، برای افزایش میزان ایزوبوتان (که در تولید برخی محصولات خاص کاربرد بیشتری دارد)، از فرایند ایزومریزاسیون استفاده می‌شود. در این فرایند، نرمال بوتان به ایزوبوتان تبدیل می‌شود.
خطرات و ایمنی
بوتان، به عنوان یک هیدروکربن سبک و قابل اشتعال، در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد. اما در عین حال، این گاز خطراتی نیز به همراه دارد که در صورت عدم رعایت نکات ایمنی می‌تواند منجر به حوادث جدی شود.
خطرات اصلی
قابلیت اشتعال بالا: butane به شدت قابل اشتعال است و در صورت ترکیب با هوا و وجود منبع جرقه، می‌تواند به سرعت مشتعل شده و آتش‌سوزی یا انفجار ایجاد کند.
خفگی: در محیط‌های بسته و با تهویه نامناسب، نشت این گاز می‌تواند باعث کاهش اکسیژن موجود در هوا و در نتیجه خفگی شود.
سرمازدگی: تماس مستقیم با گاز C4H10 مایع می‌تواند باعث سرمازدگی پوست و بافت‌های بدن شود.
آلودگی محیط زیست: نشت این گاز به محیط زیست می‌تواند باعث آلودگی خاک و آب شده و بر اکوسیستم تأثیر منفی بگذارد.
علائم مسمومیت با butane
در صورت استنشاق مقدار زیادی این گاز، ممکن است علائم زیر مشاهده شود:
- سردرد
- سرگیجه
- تهوع و استفراغ
- خواب آلودگی
- کاهش هوشیاری
- در موارد شدید، خفگی
در صورت مشاهده هر یک از این علائم، باید فرد مسموم را به هوای آزاد منتقل کرده و با اورژانس تماس بگیرید.
نکات ایمنی
برای استفاده ایمن از این ترکیب، رعایت نکات زیر ضروری است:
تهویه مناسب: در محیط‌هایی که از butane استفاده می‌شود، باید تهویه مناسب وجود داشته باشد تا از تجمع گاز و ایجاد جو قابل انفجار جلوگیری شود.
دور نگه داشتن از حرارت و جرقه: کپسول‌های گاز C4H10 را باید دور از منابع حرارتی، جرقه و شعله‌های آتش نگه داشت.
استفاده از تجهیزات استاندارد: برای استفاده از butane باید از تجهیزات استاندارد و ایمن مانند شلنگ‌ها، رگولاتورها و اتصالات مناسب استفاده کرد.
بازرسی منظم تجهیزات: تجهیزات مورد استفاده برای کار با این گاز، باید به طور مرتب بازرسی شوند تا از سالم بودن آن‌ها اطمینان حاصل شود.
آموزش کاربران: افرادی که با butane کار می‌کنند باید آموزش‌های لازم در زمینه ایمنی و نحوه استفاده صحیح از آن را ببینند.
وجود تجهیزات اطفاء حریق: در محل‌هایی که از گاز C4H10 استفاده می‌شود، باید تجهیزات اطفاء حریق مناسب مانند کپسول آتش‌نشانی وجود داشته باشد.
توجه به نشانه‌های نشت گاز: در صورت مشاهده هرگونه نشتی گاز، باید بلافاصله منبع نشت را قطع کرده و محل را ترک نموده و به آتش‌نشانی اطلاع داد.
اقدامات در صورت بروز حادثه
در صورت بروز حادثه ناشی از نشت یا آتش‌سوزی butane، باید اقدامات زیر را انجام داد:
- قطع منبع گاز: در اولین فرصت، منبع نشت گاز را قطع کنید.
- تخلیه فوری محل: محل را به سرعت تخلیه کرده و از تجمع افراد در اطراف محل حادثه جلوگیری کنید.
- تماس با آتش‌نشانی: با شماره آتش‌نشانی تماس بگیرید و اطلاعات دقیق در مورد محل حادثه و نوع ماده نشت کرده را به آن‌ها ارائه دهید.
- جلوگیری از ایجاد جرقه: از ایجاد هرگونه جرقه یا شعله در محل حادثه خودداری کنید.
جهت مشاوره، خرید و یا شارژ گاز بوتان به همراه سرتیفیکیت معتبر، با کارشناسان شرکت سپهر گاز کاویان – آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد و دارنده گواهینامه iso17025 – تماس بگیرید.
بدون شرح