顺-2-丁烯的性质、制备及应用研究

2025/3/21 9:09:32 作者:飞斯

背景及概述

2-丁烯是石油裂解的产物之一,也是大分子组分燃料燃烧的中间产物,在化工及燃烧领域起着至关重要的作用。该化合物的化学式为C4H8,有两种异构体:顺-2-丁烯,反-2-丁烯[1]。本文简述异构体顺-2-丁烯的性质、制备方法及应用研究。

图1 顺-2-丁烯结构式.png

图1 顺-2-丁烯结构式

性质

顺-2-丁烯是一种不饱和的碳氢化合物,常温常压下表现为无色气体,具有类似石油气的气味,不溶于水,可溶于醇类和醚类有机溶剂,溶于多数有机溶剂。其部分物理性质包括:熔点:-139℃,沸点:3.7℃,闪点:-12℃。

顺、反-2-丁烯是一对几何异构体,目前还缺乏可制备单一纯组分的具有选择性的催化剂。由于其化学性质极相似并同时参加所有相关的化学反应),故化学法分离也难以实现。

反-2-丁烯和顺-2-丁烯沸点相差较小(顺-2-丁烯沸点为3.72℃,反-2-丁烯沸点为0.88℃),分离系数只有1.06左右,选用通常的精馏法分离,其操作条件比较苛刻;二者分子半径近似相等,分子结构又极相似,国内现有的吸附剂对二者均无选择吸附性。如用吸附分离,需研制出相应的吸附剂方可实现。此法具有一定的难度。几何异构体化合物间凝固点相差较大(顺-2-丁烯凝固点-139℃;反-2-丁烯凝固点-105℃),可以采用结晶法加以分离制备。结晶法分离制备有机化合物,特别是几何异构体化合物,比我们通常想象的更引人注目,同传统的精馏法相比,具有能耗低(熔化潜热通常小于蒸发潜热)、设备体积小(结晶过程属液-固二相变化,体积没有明显的变化)、造价低[1]。

制法

顺-2-丁烯可以通过丁烯源物质(如1-丁烯或2,3-丁二烯)进行裂解反应而得到。这种裂解反应通常在高温下进行,并使用催化剂促进反应,如钌催化剂、石墨催化剂等。

安全信息

顺-2-丁烯具有易燃性,遇到明火、高温或明火时易产生爆炸性混合物。在处理顺-2-丁烯时应戴防护手套、护目镜和防护服等防护设施,避免直接接触皮肤和眼睛。在储存和运输过程中,应严格控制火源和静电积聚,避免泄漏和混合其他危险物质。在处理该化合物时需要在通风良好的区域操作,并确保远离火源和高温区域。在实际使用中,还需参考具体的化学品安全数据表和操作手册。

储存方法

顺-2-丁烯储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。顺-2-丁烯应与氧化剂、酸类分开存放,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。

参考文献

[1]董文智,曹振连,梁肃臣. 重结晶法制备反-2-丁烯[J]. 低温与特气,1996, (4):42-44,49.

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