丙烷[wán]（Propane）別名氫化丙烷，二甲烷，為含有三個碳原子的烷烴，它是無色無味氣體。分子式為CH3CH2CH3，1mol丙烷燃燒時放熱2205.2 kJ；易燃，自燃點為467℃，燃燒時發黑煙；極性很弱，能溶于乙醚、乙醇，微溶于水，丙烷的化學性質穩定，常溫下不易發生化學反應，但在高溫或催化劑作用下能夠參與加成、裂解等反應。
丙烷是制備乙烯和丙烯的重要原料，丙烷作為一種清潔的能源，其燃燒產物主要是二氧化碳和水，燃燒時產生的污染物比其他傳統燃料要少，因此被認為是較環保的能源選擇。由于其較低的沸點（?42.1°C）和高熱值，丙烷還被廣泛用作液化氣體，便于儲存和運輸，也可以作為燃料與冷凍劑使用，相比于汽油內燃機的排放，丙烷的排放更低，另外在煉油廠還用作脫瀝青脫硫的溶劑。
丙烷是天然氣和石油的常見成分之一，主要通過天然氣的液化分離或石油裂解獲得。丙烷屬于微毒類，有輕微麻痹和刺激作用，高濃度的丙烷會導致中樞神經系統抑郁以及心律失常，甚至窒息。接觸液體丙烷可能會導致凍傷。
歷史
1910年，在美國礦業局工作的沃爾特（Walter）博士在汽油中發現了一種易揮發的物質，即丙烷。這些極為活潑的輕碳氫化合物有著很高的蒸汽壓，很容易從未精煉的汽油中揮發。同年3月31日，紐約時報報導了沃爾特博士關于液化氣的工作，并指出丙烷在鐵瓶中能夠為普通家庭提供三周的能源供應。
此后，沃爾特博士與其他人合作研究出了在精煉汽油的過程中液化丙烷的辦法。他們也一起建立了第一個商業銷售丙烷的美國石油氣公司，1911年，沃爾特博士已經能夠制備高純度的丙烷并在同年3月25日獲得專利，專利號碼為1056845。
在“丙烷”中發現的“prop-”根和具有三碳鏈的其他化合物的名稱衍生自“丙酸”，其又以希臘語單詞protos（意思是第一個）和pion（脂肪）命名，“烷”字代表其屬于烷烴化合物，甲、乙、丙等代表化合物所含有的碳原子。
自然分布
丙烷在自然界分布廣泛，通常富集于地下的天然氣中，此外海洋和大氣中也有丙烷分布。海洋中的丙烷來源有天然氣水合物分解、尤其滲漏釋放以及微生物生成等，大氣中的丙烷來源分為人為源和自然源，人為源包括石油開采、汽車尾氣排放、生物質的燃燒等，自然源則包括植被、濕地以及海洋的釋放等，丙烷與乙烷是大氣中含量最高的非甲烷烴，它們都是溫室氣體。
理化性質
物理性質
丙烷為無色，有微弱石油氣味的氣體，相對密度為0.5852 g/ml（-44.5℃，隨溫度的升高，丙烷的密度逐漸降低），氣體比重為1.56（空氣為1），凝固點為-187.1 ℃，沸點為-42.1 ℃，閃點為-104 ℃，IDLH(立即威脅生命和健康濃度)=2100 mg/m3，分子量為44.0956；易燃1mol丙烷燃燒時放熱2205.2 kJ，極性很弱，能溶于乙醚、乙醇，微溶于水。
化學性質
丙烷為脂肪族烷烴，化學性質穩定。常溫常壓下與酸、堿不作用，但在高溫和適當的催化劑存在下，也可發生某些反應。例如在日光或紫外線照射下與鹵族元素發生取代反應，生成鹵素衍生物；加熱至780℃以上發生熱解，生成甲烷和乙烯，用鉻、鉬[mù]、鈀和鈦的氧化物作催化劑進行加熱，發生脫氫反應，生成丙烯。
丙烷氧化時生成丙醇、2-丙醇、丙醛、丙酮、甲醇、甲醛和乙酸等，在較高溫度下與過量氯作用，生成四氯化碳和四氯乙烯（Cl2C=CCl2），在氣相與硝酸作用，生成1-硝基丙烷(CH3CH2CH2NO2），2-硝基丙烷（（CH3）2CHNO2）、79-24-3（CH3CH2NO2）、硝基甲烷（CH3NO2）的混合物，在低溫下易與水形成固態水合物，可能引起天然氣管道堵塞。
常見的反應
丙烷的燃燒
氧氣不充足時，丙烷燃燒產生一氧化碳與水，反應式如下:
丙烷的氯化
丙烷在光照條件下與氯氣發生取代反應，生成氯代正丙烷與氯化氫氣體，反應式如下:
丙烷的硝化
丙烷與硝酸在高溫條件下發生硝化反應，生成硝基丙烷與水，反應式如下:
丙烷的磺化
丙烷與硫酸在高溫條件下發生磺化反應，生成磺基丙烷與水，反應式如下:
丙烷與氫氣反應
應用領域
燃料領域
丙烷是液化石油氣（LPG）的核心成分之一（通常與丁烷、丙烯等混合），因燃燒效率高、污染較小，被廣泛應用于家庭取暖、燃料等領域；汽油發動機一般是四沖程的，附帶有離心式飛球調速器，可以采用天然氣或丙烷作為燃料的發動機，這種燃料可能較為潔凈，而且作為備用燃料時不像汽油那樣會失去揮發性；燒制陶器時也經常使用丙烷作為燃料，此外，丙烷也可以作為海洋船舶電池的燃料，這種能電池小巧、安靜又環保，且成本較低。
制造業
丙烷可以作為制作涂在皮膚上用于裝飾的產品，例如人體彩繪、記號筆、閃光粉、游戲化妝品、萬圣節化妝品等，使用方便，危害較小。
丙烷還可以用以制作去除與工藝有關的油漆、粘合劑等溶劑型或洗滌型產品，另外丙烷可以作為工藝膠，模板噴劑，具有清洗效果好，操作簡便等優點。
丙烷可以用作煉油、化工和天然氣加工操作的制冷劑，以及焊接與切割操作的燃料，制冷效果良好。
化工合成
丙烷脫瀝青
高粘度潤滑油(如航空發動機潤滑油)必須用減壓渣油制取。減壓渣油中集中了原油中大部分膠質和瀝青質,僅用溶劑精制工序難以除干凈，過多的瀝青質又將影響后續脫蠟過程的順利進行。所以，必須在精制與脫蠟之前，將渣油中的的膠質和瀝青質除去。工業上目前廣泛使用液體丙烷來脫除減壓渣油中的瀝青，在40℃以上，丙烷對脫瀝青油的溶解能力隨溫度度的升高而減小。當達到丙烷的臨界狀態(96℃，4.2MPa)時，溶解能力最小。利用這種特性，將脫瀝青油升溫至丙烷的臨界狀態，可以有效地使丙烷分離出來循環使用。臨界回收比一般的的蒸發回收可節省大量蒸汽和冷卻水，同時可提高處理量和節省設備投資。
丙烷脫蠟
丙烷可用于潤滑油餾分的脫蠟，因潤滑油餾分中的瀝青不溶于液體的丙烷中，可分離除去。將除去瀝青后的丙烷萃取液蒸發，由于丙烷氣化時吸收大量的熱，溫度下降，石蠟成晶體析出。除去石蠟后即可得到不含瀝青和石蠟的潤滑油。此外，丙烷還用來從香料植物的花中提取香精油，從農副產品中提取油脂，此種方法耗能較少，對環境較為友好。
丙烷脫氫制丙烯
隨著市場對丙烯的需求量日益增長，傳統的丙烷生產途徑已經無法滿足丙烯的需求。丙烷直接脫氫制丙烯工藝，因其高丙烯選擇性，引起了廣泛關注。丙烷催化脫氫生產丙烯（PDH）是一種增產丙烯的重要工藝。該工藝用丙烷生產單一產品丙烯，具有收率高、技術成熟度高、投資成本較低的特點，是目前最具競爭力的丙烯生產工藝，煉油廠通過丙烷脫氫工藝可以將低價值的低碳烷烴資源轉化為高價值的丙烯，并與下游聚丙烯等高端化學品生產形產業鏈，從而將石油資源更高效的轉化為化工產品，可以大幅提高煉油廠的經濟效益。
丙烷制丙烯酸
丙烷作為低碳烷烴，具有很高的穩定性，很難被活化，而丙烷選擇氧化制取丙烯酸是一個包含脫除4個H和插入2個O的多個基元過程的反應，經歷的反應機理為烷烴→烯烴→丙烯醛→丙烯酸，反應過程明確，穩定性好。
丙烷制乙烯
丙烷在高溫條件下，可以裂解生成乙烯，丙烯以及甲烷跟氫氣，反應式如下:
制備方法
丙烯加氫
制備丙烷時可以向純的丙烯中加入氫氣來制得，反應式如下：
CH3CH2=CH2+H2 = CH3CH2CH3；
該反應中兩個氫原子全部加在了丙烯上，充分利用了原料中的原子，是100%原子經濟反應，對環境比較友好。
環丙烷催化加氫
環丙烷不穩定具有較高的環張力，容易變成脂肪族化合物，可以發生取代反應，也可以發生加成反應而開環，在常壓溫熱，鎳作為催化劑的條件下與氫氣發生催化加氫，生成丙烷，反應式如下：
石油裂分
丙烷能夠溶于原油中，在石油開采和煉制時，可作為石油氣收集。石油餾分在裂化和催化裂化時，也有大量的丙烷生成。故與丙烷共存的雜質有甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯以及低沸點硫化物、水分等。
精制時將石油經蒸餾和裂化等過程中生成的氣體用油吸收，活性炭吸附，壓縮和冷卻使之液化等方法進行濃縮，再于低溫或加壓下分餾以分離丙烷。丙烯等不飽和成分可用濃硫酸除去或進行氫化，含硫化合物可用堿洗滌或用脫硫劑除去。水分用硫酸、乙二醇、固態干燥劑(如白土、氧化鋁類)和鈉等脫水，也可用共沸蒸餾的方法除去。丙烷的回收一般用蒸餾，也可用高沸點的烴類吸收或用吸附劑吸附的方法回收 。
天然氣制丙烷
丙烷的主要原料為石油與天然氣，將天然氣進行加氫處理與脫硫處理可以除去其他雜質和硫化物，將天然氣通入蒸餾塔中進行分離，在不同溫度下可以分離出不同組分的丙烷，最后經過冷凝器便可以得到純凈的丙烷。
分子結構
丙烷中含有三個碳原子，均為sp3雜化，碳原子之間以及碳氫之間均通過δ鍵結合，并且δ鍵電子云沿鍵軸呈圓柱狀對成分布，因而成鍵的原子能夠繞軸自由旋轉。丙烷分子中鍵角約為109°28′，C-C鍵鍵長約0.154 nm，C-H鍵鍵長約為0.110 nm。丙烷分子中碳和氫原子的電負性雖然不同，但由于分子是對稱的，因而丙烷分子無極性。
安全事宜
毒理數據
家兔LD50(經皮)：＞2000mg/kg,
大白鼠LD50(吞食)：＞5000mg/kg。
危害
對人體的危害
人在1%濃度下時吸入無影響，10%可出現輕度頭暈，但無刺激癥狀，接觸較高濃度的丙烷氣體時，可出現頭暈、頭疼等神經生理反射減弱，另外丙烷也容易導致窒息。
急性中毒
人在10%濃度下無刺激癥狀，只有輕度頭暈；1%無影響，在較高濃度的丙烷和正丁烷混合氣體中毒時，有頭暈、頭痛、興奮或嗜睡、惡心、嘔吐、流涎、血壓輕度降低、脈緩、神經反射減弱，無病理反射；嚴重者表現為麻醉狀態，意識喪失，有的可發生繼發性肺炎。
慢性中毒
長期接觸低濃度100~300mg/m3的C3-6烷烴和烯烴的工人，有頭痛、頭暈、睡眠不佳 、易疲倦、情緒不穩定、植物神經不穩定如皮膚劃痕癥、多汗、豎毛肌反射增強、脈搏不穩定、四肢遠端感覺減退等。
其他危害
該物質對環境可能有危害，對魚類和水體要給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。
應對措施
急救
眼睛：如果發生眼部組織凍傷，應立即就醫，如果未發生組織凍傷，應立即用大量清水徹底清洗眼睛15分鐘，若刺激、疼痛、腫脹、流淚或者畏光持續存在，應當立即就醫；
皮膚：如發生凍傷應當及時就醫，切勿揉搓患處或用水沖洗，不要將凍傷區的衣物移除，防止凍傷組織進一步損傷，若沒有發生凍傷，立即用肥皂和水進行沖洗被污染的皮膚；
吸入：若不慎吸入大量丙烷，立即將患者轉移至新鮮空氣處，若呼吸困難，供給氧氣；若呼吸停止，進行人工呼吸，讓患者保持溫暖和休息，并盡快就醫。
火災
丙烷密度大于空氣，可能沿地面擴散，在遠處著火，并且在天花板較低的空間聚集，與空氣混合會形成具有爆炸風險的混合物，遇高溫與火星會有爆炸風險，爆炸極限為2.4-9.5%（體積）。
滅火劑：泡沫、霧狀水、干粉、二氧化碳。
泄露與消防
若發生丙烷泄露，應立即撤離人員至上風處，并進行隔離，切斷火源，也應用工業覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止丙烷氣體進入；使室內通風，加速丙烷擴散，并構筑圍堤或挖坑收容產生的廢水。漏氣容器要妥善處理，修復、應檢驗后再用。一旦發生泄露應當立即切斷氣源，若無法立即切斷氣源，則不可熄滅正在燃燒的氣體，應當噴水冷卻容器。
防護措施
戴護目鏡，必要時佩戴化學藥筒呼吸器或送風式呼吸器。
儲存
丙烷一般使用鋼瓶作為儲存容器，儲存方法有：
1.壓力罐：一般小容量儲存采用圓管型（水平式）；
2.冷凍灌：在液化石油氣貯存方法中，與冷凍輸送結合采用冷凍貯存法，即可用油輪冷凍輸送液化石油氣，從船用泵將其移至陸上罐內，在3.92-7.85kPa下貯存。丙烷保持在約-42℃。
3.地下貯存法：美國與歐洲各國廣泛研究開發使用地下貯存方法。最廣泛采用的是利用石鹽層良好的不浸透性，將其一部分人工溶解，在內部貯存。另外，還有人工挖掘的洞穴貯存法、凍結土壤地下儲存法等。
儲存于陰涼、通風的庫房；遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃；應與氧化劑等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具，儲區應備有泄漏應急處理設備。
運輸
搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損，此外應當配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
操作
密閉操作，全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產生靜電。
車間標準
美國普通企業以及聯邦建設企業的TWA（安全濃度）為1800 mg/m3，并將其劃定為窒息性氣體，奧地利與丹麥的車間衛生標準MAK（最大容許濃度）為1800 mg/m3，芬蘭的車間標準TWA（安全濃度）為1100 mg/m3。
參考資料 >
Propane | CH3CH2CH3 - PubChem.PubChem.2023-02-26
The History of Propane.stargasproducts.2023-09-13