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部分异丁烯理化参数分析

异丁烯基本信息中文名称:异丁烯中文同义词:2-甲基丙烯;异丁烯;2-甲基-1-丙烯;1,1-二甲基乙烯;異丁烯;异丁烯(置于无阀气瓶中);异丁烯99.99%;异丁烯(约15%于四氢呋喃中)英文名称:ISOBUTYLENE英文同义词:2-METHYLPROPENE;2-METHYL-1-PROPENE;HP-ISOBUTYLENE;ISOBUTENE;ISO BUTYLENE;1,1-dimethylethene;1,1-Dimethylethylene;2-methyl-1-propenCAS号:115-11-7分子式:C4H8分子量:56.11EINECS号:204-066-3相关类别:Gas Cylinders;Hydrocarbons (Low Boiling point);Synthetic Organic Chemistry;农药中间体;杀虫剂中间体;有机磷类杀虫剂;Chemical Synthesis;Specialty Gases;SyntheticReagents;有机砌块;通用试剂;烯烃;气体溶液Mol文件:115-11-7.mol异丁烯性质熔点−140 °C沸点−6.9 °C(lit.)密度0.5879蒸气密度 2 (vs air)蒸气压3278 mm Hg ( 37.7 °C)折射率 1.3811闪点-80 °C凝固点-140.34℃Merck 5141稳定性Stable. Highly flammable - readily forms an explosive mixture with air.物性数据1.性状:无色气体[9]2.熔点(℃):-140.3[10]3.沸点(℃):-6.9[11]4.相对密度(水=1):0.6(20℃)[12]5.相对蒸气密度(空气=1):1.94[13]6.饱和蒸气压(kPa):307(25℃)[14]7.燃烧热(kJ/mol):-2866.3[15]8.临界温度(℃):144.9[16]9.临界压力(MPa):3.99[17]10.辛醇/水分配系数:2.34[18]11.闪点(℃):-77[19]12.引燃温度(℃):465[20]13.爆炸上限(%):9.6[21]14.爆炸下限(%):1.8[22]15.溶解性:不溶于水,易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。

[23]16.溶度参数(J·cm-3)0.5:14.95517.van der Waals面积(cm2·mol-1):6.710×10918.van der Waals体积(cm3·mol-1):44.29019.偏心因子:0.18920.临界压缩因子:0.274921.临界密度(g·cm-3):0.23522.临界体积(cm3·mol-1):238.823.液相标准热熔(J·mol-1·K-1):131.024.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2721.025.液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-37.526.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2700.427.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-16.928.气相标准熵(J·mol-1·K-1) :293.2029.气相标准生成自由能( kJ·mol-1):58.430.气相标准热熔(J·mol-1·K-1):88.09毒理学数据1.急性毒性[24] LC50:620000mg/m3(鼠吸入,4h)2.刺激性暂无资料生态学数据1.生态毒性暂无资料2.生物降解性暂无资料3.非生物降解性[25]空气中,当羟基自由基浓度为5.00×105个/cm3时,降解半衰期为7.5h (理论)。

4.生物富集性[26] BCF:35(理论)5.其他有害作用[27]该物质对环境有危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。

分子结构数据1、摩尔折射率:20.142、摩尔体积(cm3/mol):89.43、等张比容(90.2K):176.44、表面张力(dyne/cm):15.15、介电常数(F/m):1.936、极化率(10-24cm3):7.89计算化学数据1.疏水参数计算参考值(XlogP):2.12.氢键供体数量:03.氢键受体数量:04.可旋转化学键数量:05.互变异构体数量:无6.拓扑分子极性表面积07.重原子数量:48.表面电荷:09.复杂度:2310.同位素原子数量:011.确定原子立构中心数量:012.不确定原子立构中心数量:013.确定化学键立构中心数量:014.不确定化学键立构中心数量:015.共价键单元数量:1性质与稳定性1.稳定性[28]稳定2.禁配物[29]强氧化剂、强酸、卤代烃、卤素3.避免接触的条件[30]受热4.聚合危害[31]聚合贮存方法储存注意事项[32] 储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。

远离火种、热源。

库温不宜超过30℃。

应与氧化剂分开存放,切忌混储。

采用防爆型照明、通风设施。

禁止使用易产生火花的机械设备和工具。

储区应备有泄漏应急处理设备。

合成方法异丁烯在工业上几乎都是由炼厂气和裂解C4馏分中获得。

炼厂气中异丁烯的含量一般为5%-12%,裂解C4,馏分中一般为20%-30%。

少数情况下用氧化铬-氧化铝催化剂由异丁烷催化氢而制得。

以丙烯和异丁烷为原料用共氧化法生产环氧丙烷时,异丁烯是其联产物。

工艺流程:1.C4馏分分离法该法有硫酸吸收法和盐酸吸收法。

(1)硫酸吸收法该法是利用异丁烯对硫酸的吸收速度比正丁烯类大150-300倍的原理,从C4馏分选择性地吸收异丁烯后,将硫酸层加热再生异丁烯。

采用的硫酸含量为45%-65%(质量),原料采用不含丁二烯的C4馏分。

先将含约25%异丁烯的C4烃与50%的硫酸以(0.9-1.0):1的比例,在每小时1-1.2平方立米进料量下进入反应器,该反应器I,II,III的压力分别为0.35MPa,0.31MPa,0.26MPa,温度分别为36℃,25℃,15℃。

在三段出口气中的异丁烯含量为1%以下,生成的酸性叔丁基硫酸酯,再用水稀释后,在较低温度下分解,于塔底获得50%的硫酸循环使用,塔顶气体经处理后可得99%以上异丁烯和85%以上叔丁醇。

异丁烯和叔丁醇之比随操作条件不同而异,但是由于此法腐蚀严重,难以长周期运转,因此,设备、材料的防腐蚀工作,便成为50%硫酸法萃取分离丁二烯工艺的关键。

用50%硫酸与65%的硫酸比较,前者不需要进行酸的稀释和浓缩,简化工艺过程,节省了热量,同时可以处理含高浓度丁二烯(35%)和C4馏分,回收的异丁烯浓度也较高,可达99%以上。

消耗定额(t/t):C4馏分(异丁烯16%)4.4,工业硫酸(50%)4.7。

(2)盐酸吸收法此法主要是在金属氯化物(如ZnCL2,SbCl3,BiCl3,SnCl2,HgCl2)催化剂存在下,分为四步进行分离:在室温下,C4馏分与含有催化剂的盐酸溶液接触,异丁烯即在催化剂溶液中生成叔丁醇;含高叔丁醇的溶液加热水解;在85-120℃下使异丁烯再生;经净化得纯度为99.9%以上的异丁烯。

2.离子交换法采用离子交换树脂分离C4馏分中的异丁烯,其工艺过程分为无离子水制备、水合、脱水、精馏四部分。

在反应温度80℃、压力1.77-1.96MPa、C4:水=1:(1-2)的条件下,每体积树脂每小时通过1体积C4和水的混合物,C4中的异丁烯和水在树脂下反应生成叔丁醇和其他组分。

水合单程转化率为45%-55%。

水合的叔丁醇经二元共沸蒸馏至70%以后,用相同树脂作催化剂,在温度95-105℃、压力0.29-0.39MPa条件下,使其脱水为异丁烯,单程转化率为84%-92%,再经精馏提纯即得99.9%以上的异丁烯。

此法避免了硫酸的严重腐蚀,但其萃取液中异丁烯含量较高(达2%-3%),影响其收率。

3.甲基叔丁基醚法在高温下甲基叔丁基醚与酸酸性催化剂接触分解成异丁烯和甲醇。

分解反应条件随催化剂不同而有所变化,一般是温度150-300℃,压力0.1-0.98MPa,液体体积时空速度为1-5h-1。

4.异丁烷脱氢法以异丁烷为原料,经催化脱氢制异丁烯有美国UOP公司的Olegex的技术。

该公司采用pt/Al2O2催化剂及与连续化重整相同的移动床反应-再生双器反应系统;反应温度620-650℃压力0.2-0.25MPa;在此工艺条件下,异丁烷脱氢单程化率为40%-45%(质量),异丁烯的产率为89%(质量),氢气产率为2.5%-3%。

在严格控制原料杂质的条件下,催化剂寿命可达2.5年。

5.以工业异丁烯为原料(异丁烯99%),经干燥脱水、精馏提纯即可。

6.(1)液相脱水:在1升三颈烧瓶上安装温度计、回流冷凝器和滴液漏斗,回流冷凝器顶端借弯玻璃管连接一支向下的水汽冷凝器,后者再接在冰浴中的抽滤瓶上,抽滤瓶的侧管连接0℃的冷阱。

在三颈瓶中放入222克叔丁醇和15毫升浓硫唆。

煮沸,直到气体放出停止。

得82%的粗产物。

如果用更多的硫酸,产量会降低;如果太少则脱水作用要长时间才能完成,将粗产品经过分馏柱以15:1的回流比蒸馏,收集中间馏分。

(2)气相脱水:将叔丁醇以75克/小时的速率通过长50厘米,直径2厘米,填充6一8目氧化铝的玻璃管,保持温度375-425℃。

得100%纯度的异丁烯。

用途1.工业上高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及与异戊二烯共聚生产丁基橡胶。

异丁烯与异丁烷进行烷基化反应,可生产高辛烷值烷基化汽油,与甲醇反应所得甲基叔丁基醚是优良的汽油添加剂。

也适用于作芳烃的烷基化原料,或经氧化、氨化等操作生产的精细化学品。

2.高纯异丁烯主要用作标准气及配制特种标准混合气。

3.用于生产聚异丁烯、异戊橡胶、异丁烯橡胶、丁基橡胶及合成异戊二烯的主要单体。

也用于制造催化剂、防老剂、农药、医药、香料、汽油添加剂及润滑油等。

4.异丁烯是羧基和羟基的良好保护试剂,可与烯酮发生光化学环加成反应、酸催化环加成反应,也可发生烷基化反应和卡宾反应。

羧基的保护异丁烯广泛用于保护羧酸生成对应的叔丁基酯[1],脂肪酸、芳香酸以及氮保护的氨基酸等酸都可以被异丁烯保护 (式1)[2]。

有空间位阻的叔丁基酯难发生皂化反应,但在酸催化下却可发生水解。

酸催化下异丁烯可以与一系列的醇和酚反应得到相应的叔丁基醚。

叔丁基醚对大多数试剂都很稳定,但是遇到强酸时则会分解。

炔丙基醇、甾族醇以及酚都可以被异丁烯保护,而且它还可以保护缬氨酸与丝氨酸的衍生物以及酪氨酸中的羟基 (式2,式3)[3,4]。

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