甲烷

　　简介

　　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。

　　C—H键能413kJ/mol，H—C—H键角109°28′甲烷分子是正四面体空间构型，甲烷的结构式只是表示分子里各原子的连接情况，并不能真实表示各原子的空间相对位置。

　　主要来源工业来源

　　工业用甲烷主要来自天然气、烃类裂解气、炼焦时副产的焦炉煤气及炼油时副产的炼厂气，煤气化产生的煤气也提供一定量的甲烷。

　　生物分解

　　植物和落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加。，植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。

　　有机物在无氧环境中，经腐败菌分解后，再经甲烷菌作用，即有甲烷生成。如纤维素在湖沼污泥中腐败分解生成的脂肪酸、醇，以及共存的二氧化碳和氢等，都能在甲烷菌作用下最终生成甲烷。其生成反应中较主要的有

　　CH3COOH─→CH4+CO2

　　4CH3OH─→3CH4+CO2+2H2O

　　CO2+4H2─→CH4+2H2O

　　化学合成

　　将二氧化碳与氢在催化剂作用下，生成甲烷和氧，再提纯。 CO2+2H2=CH4+O2

　　将碳蒸汽直接与氢反应，同样可制得高纯的甲烷。

　　无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（NaOH和CaO做干燥剂） 反应方程式CH3COONa+NaOH===Na2CO3+CH4↑ 收集 排水法或向下排空气法。

　　危害

　　甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25％～30％时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。

　　用途用作燃料

　　以甲烷为主要成分的天然气，用作优质气体燃料，已有悠久的历史。现代化的勘探、采输技术促进了天然气的大规模利用，使之成为世界第三能源。发达国家已大规模铺设天然气输气管网，将天然气用作城市煤气。天然气加压液化所得的液化天然气，热值比航空煤油高15％,用于汽车、海上快艇和超音速飞机,不但能提高速度，而且可节省燃料消耗。

　　用作化工原料

　　富含甲烷的干性或湿性天然气中的甲烷组分，是生产一系列化工产品的重要原料。现代的天然气化工，其主要内容就是甲烷的化工利用。甲烷经蒸汽转化可制得合成气；经热裂解可生产乙炔或炭黑；经氯化可制得甲烷氯化物；经硫化可制得二硫化碳；经硝化可制得硝基烷烃；加氨氧化可制得氢氰酸；直接催化氧化可得甲醛。