丁烯有四种异构体:正丁烯包括1-丁烯(1-Butylene)CH3CH2CH=CH2和2-丁烯(2-Butylene)CH3CH=CHCH3;
2-甲基丙烯(Isobutylene)CH3C(CH3)CH2,有
顺丁烯二酸二丁酯和
反式,反式-己二烯二酸。
正丁烯来自石油裂解的丁烯馏分,其中含有异丁烯和正丁烯,异丁烯
沸点为-6.3℃,正丁烯沸点为-6.9℃,沸点过于接近,很难用精馏方法分离,如将其中的异丁烯二聚生成8碳组分以后,就很容易将正丁烯分离出来。
正丁烯主要用于制造
丁二烯,其次用于制造
甲基酮、
乙基、
仲丁醇、环氧丁烷及丁烯聚合物和
共聚物;异丁烯主要用于制造
丁基橡胶、
聚异丁烯橡胶及其它产品。
物性数据
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):1.93
Lennard-Jones参数(A):7.142\u003c
Lennard-Jones参数(K):209.6
溶度参数(J·cm-3 )13.748
自燃点或引燃温度(ºC): 385
Van der Waals面积(cm2:6.410×10
饱和蒸气压(kPa, 10ºC):189.48
临界温度(ºC):146.4
临界压力(KPa):4.02
van der Waals体积(cm3:44.310
爆炸上限(%,V/V):10.0
爆炸下限(%,V/V):1.6
临界密度(g·cm-3:0.233
临界体积(cm3·mol-1:240.8
临界压缩因子:0.2775
偏心因子:0.187
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1:-0.5
气相标准(J·mol-1·K-1 :307.86
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):70.4
气相标准热熔(J·mol-1·K-1:85.56;
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1:-2737.4
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1:-21.1;
液相标准熵(J·mol-1·K :229.06;
液相标准热熔(J·mol-1·K-1:128.9;
毒理学数据
急性毒性:
小鼠吸入LC5O:420000mg/m3
1-丁烯在高浓度下可作为麻醉剂。其毒性约是
乙烯的4.5倍,皮肤接触液体1-丁烯会产生冻伤。吸入后可出现呼吸急促、迟钝、肌肉失调、判断错误、疲劳、恶心、呕吐等症状。
生态学数据
该物质对环境有危害,对鱼类应给予特别注意。还应特别注意对
地表水、土壤、大气和
饮用水的污染。
分子结构数
等张比容(90.2K):180.2;
计算化学数据
疏水参数计算参考值(XlogP):2.4;
氢键受体数量:0
表面电荷:9;
复杂度:14
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
性质与稳定性
未列入有毒物质中,但具有一定的窒息作用及麻醉作用,工作场所最高容许浓度为100mg/m3 。应注意通风,严防漏气。在空气中的
爆炸极限为1.6~1.7(体积)。
存在于烟气、石油和煤气中,高浓度时有麻醉作用。
贮存方法
采用耐压钢瓶或槽车运输。放置容器须防碰撞,存放阴凉、通风库房,远离
氧化剂,严禁明火。
合成方法
1.天然气、
炼厂气及石油馏分
催化裂化、石油烃裂解所得C4馏分均含有丁烯的各种异构体,经过分离,可得1-丁烯、顺2-丁烯、反2-丁烯、
2-甲基丙烯等。采用50%
硫酸抽提C4馏分中的异丁烯。首先将C4馏分与硫酸混合,化成硫酸氢叔
丁酯,加热
水解得到异丁烯和
2-甲基-2-丙醇。异丁烯再经碱洗、水洗、压缩、精馏得纯度为98%以上的异丁烯。叔丁醇在加热下脱水,也得异丁烯。此外,采用
正丁醇、
异丁醇脱水或
碳四、
丁烷脱氢,叔丁醇脱水等可制得相应的1-丁烯,顺、反2-丁烯,异丁烯等。
2.
甲基叔丁基醚分解法 是目前生产异丁烯的主要方法。利用混合C4中的异丁烯在
催化剂作用下与
甲醇选择性醚化生成甲基叔丁基醚,再经分解可获得高纯度异丁烯以工业1-丁烯(含量97%)为原料,经
硅胶干燥后送入低温
精馏塔。原料气在
蒸馏釜内被
液氮制冷剂冷凝
液化后进行
分馏。用间歇精馏法提纯即可。也可用
硫酸处理丁醇制得。
用途
1.丁烯为重要的基础化工原料之一。1-丁烯是合成
仲丁醇、
脱氢制
丁二烯的原料;顺、反2-丁烯用于合成C4、C5
衍生物及制取
固化剂、叠合汽油等;异烯是制造
丁基橡胶、
聚异丁烯橡胶的原料,与甲醛反应生成
2-甲基-1,3-丁二烯,可制成不同分子量的聚异丁烯聚合物以用作润滑油添加剂、树脂等,水合制
2-甲基-2-丙醇,氧化制
聚甲基丙烯酸甲酯的
单体甲基丙烯酸甲酯。
2.用作标准气及配制特种标准混合气。
安全信息
危险运输编码:UN 1012 2.1
危险品标志:
安全标识: S9 S16 S33
危险标识: R12
参考资料
正丁烯.www.basechem.org.2012-04-25