化工原料甲烷是什么？甲烷的物理性质和化学反应

甲烷是天然气的最主要成分是很重要的燃料，同时也是温室气体，(化学式：CH4;英文：Methane)，是结构最简单的烷类，由一个碳塬子以及四个氢塬子组成。它是最简单的烃类也是天然气的主要成分。甲烷在地球上有很高的相对丰度，使之成为很有发展潜力的一种燃料，但在标准状态下收集以及存储气态的甲烷是一个十分有挑战性的课题。

物理性质：

甲烷是无色、无味的气体。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很小，在20℃、0.1kpa时，100单位体积的水，能溶解3个单位体积的甲烷。同时甲烷燃烧产生明亮的淡蓝色火焰。

国标编号：21007

熔点：-182.5℃

沸点：-161.5℃

蒸汽压53.32kPa/-168.8℃

饱和蒸气压(kPa)：53.32(-168.8℃)

相对密度(水=1)0.42(-164℃)

相对蒸气密度(空气=1)：0.5548(273.15K、101325Pa)

燃烧热：890.31KJ/mol

总发热量：55900kJ/kg(40020kJ/m3)

净热值：50200kJ/kg(35900kJ/m3)

临界温度(℃)：-82.6

临界压力(MPa)：4.59

爆炸上限%(V/V)：15.4

爆炸下限%(V/V)：5.0

闪点(℃)：-188

引燃温度(℃)：538

分子直径0.414nm

标准状况下密度为0.717g/L，极难溶于水

化学反应：

甲烷主要化学反应是：燃烧、蒸汽重整合成气、以及卤化反应。在一般情况下，甲烷的反应是很难控制。甲烷可以氧化成甲醇，但一般来说要完成这个化学反应时十分困难的，因为在一般情况下甲烷的氧化反应产物通常是二氧化碳与水，即使氧气不足也很难产生甲醇。但是若在酵素的协助下就能轻易地完成此氧化反应，例如甲烷单加氧酶(英语：Methane monooxygenase)，但产量无法达到工业生产的规模。

燃烧：

甲烷的燃烧热约为 55.5 MJ/kg 。甲烷的燃烧是一个多步反应。下面的反应式是过程的一部分，与所述净结果是：CH4+2O2→CO2+2H2O

应用：

染料：天然气的主要成分是甲烷，可直接用作气体燃料。

化工原料：甲烷高温分解可得炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

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