1,3-丁二烯制備

丁二烯的工業(yè)生產(chǎn)有電石炔和乙醛為原料合成、丁烯催化脫氫生、正丁烷一步脫氫、由乙烯裝置副產(chǎn)C4抽提等方法。丁二烯的生產(chǎn)以乙烯裝置副產(chǎn)C4抽提的方法最為經(jīng)濟，各國各地區(qū)由此生產(chǎn)丁二烯的比例也越來越大，由丁烷和丁烯脫氫生產(chǎn)丁二烯的比例有所下降，乙醇生產(chǎn)丁二烯的裝置逐漸停工。

健康危害:該品具有麻醉和刺激作用。急性中毒:輕者有頭痛、頭暈、惡心、咽痛、耳鳴、全身乏力、嗜睡等。重者出現(xiàn)酒醉狀態(tài)、呼吸困難、脈速等，后轉(zhuǎn)入意識喪失和抽搐，有時也可有煩躁不安、到處亂跑等精神癥狀。脫離接觸后，迅速恢復。頭痛和嗜睡有時可持續(xù)一段時間。皮膚直接接觸丁二烯可發(fā)生灼傷或凍傷。慢性影響:長期接觸一定濃度的丁二烯可出現(xiàn)頭痛、頭暈、全身乏力、失眠、多夢、記憶力減退、惡心、心悸等癥狀。偶見皮炎和多發(fā)性神經(jīng)炎。

環(huán)境危害:對環(huán)境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。

燃爆危險:該品易燃，具刺激性。

皮膚接觸:立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。

眼睛接觸:提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。

吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。

危險特性:易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。接觸熱、火星、火焰或氧化劑易燃燒爆炸。若遇高熱，可發(fā)生聚合反應，放出大量熱量而引起容器破裂和爆炸事故。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。

有害燃燒產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法:切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。

滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。

應急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。

操作注意事項:密閉操作，全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)，戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹵素接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。

儲存注意事項:儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。

丁二烯是生產(chǎn)合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)的主要原料。隨著苯乙烯塑料的發(fā)展，利用苯乙烯與丁二烯共聚，生產(chǎn)各種用途廣泛的樹脂(如ABS樹脂、SBS樹脂、BS樹脂、MBS樹脂)，使丁二烯在樹脂生產(chǎn)中逐漸占有重要地位。此外，丁二烯尚用于生產(chǎn)乙叉降冰片烯(乙丙橡膠第三單體)、1,4-丁二醇(工程塑料)、己二腈(尼龍66單體)、環(huán)丁砜、蒽醌、四氫呋喃等等。因而也是重要的基礎(chǔ)化工原料。丁二烯在精細化學品生產(chǎn)中也有很多用處。以丁二烯為原料制取的精細化學品。主要有以下幾個方面。

(1)與缺電子嗜雙烯化合物發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應，制得蒽醌，其衍生物是重要染料中間體、殺菌劑和殺蟲劑。

(2)與順丁烯二酸酐(簡稱順酐)反應，進而縮合，制得四氫苯酐，可作聚酯樹酯、環(huán)氧樹脂的固化劑和增塑劑。四氫苯酐再經(jīng)硝酸氧化，可得丁烷四羧酸，是制造水溶性漆的原料。同樣四氫苯酐加氫制得六氫苯二甲酸酐，可用作為環(huán)氧樹脂的固化劑。

(3)與二氧化硫作用，生成環(huán)丁烯砜，然后配制成水溶液在骨架鎳催化劑存在下加氫，制得環(huán)丁砜，是芳烴萃取用的選擇性溶劑。環(huán)丁砜和二異丙醇胺的混合物可用脫二氧化碳氣體用。

(4)丁二烯的線型調(diào)聚反應在工業(yè)上很有用處。線型二聚后得到八碳直鏈烯烴，再經(jīng)醛化、加氫即得壬醇，在合成香料、表面活性劑、潤滑油添加劑方面都有重要用途。用鈷絡合物作催化劑，其二聚、三聚、四聚體，都是合成高級醇和大環(huán)麝香的原料。

1.乙醇法 以乙醇為原料，以氧化鎂一二氧化硅為主催化劑，加入活性添加劑，在360-370℃下，催化脫氫和脫水，生成丁二烯。2C2H5OH→CH2=CH-CH=CH2+2H2O+H2

2.抽提法 乙烯裂解裝置副產(chǎn)C4餾分，用溶劑抽提法提取丁二烯，依采用的溶劑不同，可分為乙腈抽提法和N,N-=甲基甲酰胺抽提法。

(1)乙腈抽提法 以乙腈為萃取劑。將乙烯裂解裝置副產(chǎn)的C4餾分送人丁二烯萃取精餾塔，頂部加入乙腈，丁烯及少量丁烷從塔頂排出;丁二烯、炔烴和乙腈進入第一解吸塔，乙腈被解吸出來，并返回萃取精餾塔。丁二烯和炔烴進入第二萃取塔，塔頂加入乙腈，丁二烯從塔頂出來，進入水洗塔，再經(jīng)精餾脫水得聚合級丁二烯。N,二甲基甲酰胺為萃取劑。Q餾分f取，二次精餾，制取合格的丁二一次萃取脫除比丁二烯難溶于N,N二甲基甲酰胺的雜質(zhì)，如丁烯、丁烷;第二次萃取脫除比丁二烯易溶于N，N.二甲基甲酰胺的雜質(zhì)，如乙烯基乙炔。第一次精餾脫除比丁二烯輕的組分，如甲基乙炔;第二次精餾脫除比丁二烯重的組分，如順2-丁烯，1,2-丁二烯、C5餾分及高沸點物，、最后得到99.5%以上的1,3一丁二烯成品。

【英文名】1,3-butadiene

【別名】二乙烯;乙烯基乙烯

【登記號】CAS[106-99-0]

【結(jié)構(gòu)式】CH2=CHCH=CH2

【分子式】C4 H6

【質(zhì)量標準】GB 13291-91

基本信息

中文名稱:2-甲基-1,3-丁二烯

中文別名:異戊二烯

英文名稱:Isoprene

英文別名:2-Methyl-1,3-butadiene; Isoprene (99%+)

CAS號:78-79-5

EINECS號:201-143-3

分子式:C5H8

分子量:68.12

物理性質(zhì)

外觀與性狀:無色、易揮發(fā)，刺激性油狀液體。

熔點(℃):-146.7

相對密度(水=1):0.68g/cm

沸點(℃):34.0

相對蒸氣密度(空氣=1):2.35

飽和蒸氣壓(kPa):53.32(15.4℃)

閃點(℃):-54

爆炸上限%(V/V):10.0

引燃溫度(℃):220

爆炸下限%(V/V):1.0

溶解性:不溶于水，溶于苯，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機溶劑。

化學性質(zhì)

可在空氣或氧氣中燃燒?？膳c溴水、氯氣等發(fā)生1,2-加成或1,4-加成反應。

熱化學性質(zhì)

制法

1.脫氫法 異戊烷脫氫制異戊烯，異戊烯再脫氫得異戊二烯，然后經(jīng)乙腈或N，N-=甲基甲酰胺萃取蒸餾分離出異戊二烯純品。

2.合成法

(1)丙烯二聚法 由三步反應組成

(2)異丁烯一甲醛法由二步反應組成

(3)乙炔一丙酮法由三步反應組成

3.乙烯裝置副產(chǎn)C5餾分分離異戊二烯，G餾分的產(chǎn)率一般為裂解原料的5%~8%(wt).其中異戊二烯含量為15%~25%。異戊二烯產(chǎn)率為裂解原料的0·5%~1.O%。用將通蒸餾法難以得到高純產(chǎn)品，一般采用萃取蒸餾和共沸蒸餾法，已工業(yè)化的萃取蒸餾方法有乙腈法、N，N-二甲基甲酰胺法、N-甲基吡咯烷酮法等。