異丁烯
物理性質(zhì)
性狀：無色氣體。
密度（g/mL, 25℃）：0.67
相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：2.0
熔點（oC）：-139
沸點（oC,常壓）：-6.9
溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5：14.955
van der Waals面積（cm2·mol-1）：6.710×109
閃點（oC）：-77
van der Waals體積（cm3·mol-1）：44.290
偏心因子：0.189
臨界壓縮因子：0.2749
飽和蒸氣壓（kPa, 0oC）：131.52
臨界密度（g·cm-3）：0.235
臨界體積（cm3·mol-1）：238.8
臨界壓力（KPa）：4.0003
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：131.0
爆炸上限（%,V/V）：9.0
爆炸下限（%,V/V）：1.7
溶解性：不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、硫酸等。
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2721.0
氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2700.4
氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-16.9
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：293.20
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：58.4
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：88.09
液相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-37.5
作用與用途
1.異丁烯為無色氣體?？膳c空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限1.7%～9.0％(體積分?jǐn)?shù))，易聚合。易燃。易溶于乙醇、乙醚，溶于苯、石油醚，不溶于水。
2.可燃?xì)怏w，使用和保存時應(yīng)確保良好通風(fēng)，同時避免與具有氧化性或含雙鍵的物質(zhì)接觸。
3. 存在于煙氣中。
4. 有輕微窒息作用。
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.工業(yè)上高濃度異丁烯主要用于生產(chǎn)聚異丁烯以及與異戊二烯共聚生產(chǎn)丁基橡膠。異丁烯與異丁烷進行烷基化反應(yīng)，可生產(chǎn)高辛烷值烷基化汽油，與甲醇反應(yīng)所得甲基叔丁基醚是優(yōu)良的汽油添加劑。也適用于作芳烴的烷基化原料，或經(jīng)氧化、氨化等操作生產(chǎn)的精細(xì)化學(xué)品。
2.高純異丁烯主要用作標(biāo)準(zhǔn)氣及配制特種標(biāo)準(zhǔn)混合氣。
3.為生產(chǎn)聚異丁烯、異戊橡膠、異丁烯橡膠、丁基橡膠及合成異戊二烯的主要單體。也用于制造催化劑、防老劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、汽油添加劑及潤滑油等。
4.制叔丁酯、叔丁醚、合成肽，保護羥基、疏基。苯環(huán)上的叔丁基化。
5. 也可作食品及包裝的抗氧劑。
合成方法
異丁烯在工業(yè)上幾乎都是由煉廠氣和裂解C4餾分中獲得。煉廠氣中異丁烯的含量一般為5%-12%，裂解C4，餾分中一般為20%-30%。少數(shù)情況下用氧化鉻-氧化鋁催化劑由異丁烷催化氫而制得。以丙烯和異丁烷為原料用共氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷時，異丁烯是其聯(lián)產(chǎn)物。工藝流程：
1.C4餾分分離法 該法有硫酸吸收法和鹽酸吸收法。
(1)硫酸吸收法 該法是利用異丁烯對硫酸的吸收速度比正丁烯類大150-300倍的原理，從C4餾分選擇性地吸收異丁烯后，將硫酸層加熱再生異丁烯。采用的硫酸含量為45%-65%(質(zhì)量)，原料采用不含丁二烯的C4餾分。
先將含約25%異丁烯的C4烴與50%的硫酸以(0.9-1.0)：1的比例，在每小時1-1.2平方立米進料量下進入反應(yīng)器，該反應(yīng)器I，II，III的壓力分別為0.35MPa，0.31MPa,0.26MPa,溫度分別為36℃，25℃，15℃。在三段出口氣中的異丁烯含量為1%以下，生成的酸性叔丁基硫酸酯，再用水稀釋后，在較低溫度下分解，于塔底獲得50%的硫酸循環(huán)使用，塔頂氣體經(jīng)處理后可得99%以上異丁烯和85%以上叔丁醇。異丁烯和叔丁醇之比隨操作條件不同而異，但是由于此法腐蝕嚴(yán)重，難以長周期運轉(zhuǎn)，因此，設(shè)備、材料的防腐蝕工作，便成為50%硫酸法萃取分離丁二烯工藝的關(guān)鍵。用50%硫酸與65%的硫酸比較，前者不需要進行酸的稀釋和濃縮，簡化工藝過程，節(jié)省了熱量，同時可以處理含高濃度丁二烯(35%)和C4餾分，回收的異丁烯濃度也較高，可達(dá)99%以上。消耗定額(t/t):C4餾分(異丁烯16%)4.4，工業(yè)硫酸(50%)4.7。
(2)鹽酸吸收法 此法主要是在金屬氯化物(如ZnCL2，SbCl3,BiCl3,SnCl2,HgCl2)催化劑存在下，分為四步進行分離：在室溫下，C4餾分與含有催化劑的鹽酸溶液接觸，異丁烯即在催化劑溶液中生成叔丁醇;含高叔丁醇的溶液加熱水解;在85-120℃下使異丁烯再生;經(jīng)凈化得純度為99.9%以上的異丁烯。
2.離子交換法 采用離子交換樹脂分離C4餾分中的異丁烯，其工藝過程分為無離子水制備、水合、脫水、精餾四部分。在反應(yīng)溫度80℃、壓力1.77-1.96MPa、C4：水=1：(1-2)的條件下，每體積樹脂每小時通過1體積C4和水的混合物，C4中的異丁烯和水在樹脂下反應(yīng)生成叔丁醇和其他組分。水合單程轉(zhuǎn)化率為45%-55%。水合的叔丁醇經(jīng)二元共沸蒸餾至70%以后，用相同樹脂作催化劑，在溫度95-105℃、壓力0.29-0.39MPa條件下，使其脫水為異丁烯，單程轉(zhuǎn)化率為84%-92%，再經(jīng)精餾提純即得99.9%以上的異丁烯。此法避免了硫酸的嚴(yán)重腐蝕，但其萃取液中異丁烯含量較高(達(dá)2%-3%)，影響其收率。
3.甲基叔丁基醚法 在高溫下甲基叔丁基醚與酸酸性催化劑接觸分解成異丁烯和甲醇。分解反應(yīng)條件隨催化劑不同而有所變化，一般是溫度150-300℃，壓力0.1-0.98MPa，液體體積時空速度為1-5h-1。
4.異丁烷脫氫法 以異丁烷為原料，經(jīng)催化脫氫制異丁烯有美國UOP公司的Olegex的技術(shù)。
該公司采用pt/Al2O2催化劑及與連續(xù)化重整相同的移動床反應(yīng)-再生雙器反應(yīng)系統(tǒng);反應(yīng)溫度620-650℃壓力0.2-0.25MPa;在此工藝條件下，異丁烷脫氫單程化率為40%-45%(質(zhì)量)，異丁烯的產(chǎn)率為89%(質(zhì)量)，氫氣產(chǎn)率為2.5%-3%。在嚴(yán)格控制原料雜質(zhì)的條件下，催化劑壽命可達(dá)2.5年。
5.以工業(yè)異丁烯為原料(異丁烯99%)，經(jīng)干燥脫水、精餾提純即可。
6.(1)液相脫水：在1升三頸燒瓶上安裝溫度計、回流冷凝器和滴液漏斗，回流冷凝器頂端借彎玻璃管連接一支向下的水汽冷凝器，后者再接在冰浴中的抽濾瓶上，抽濾瓶的側(cè)管連接0℃的冷阱。在三頸瓶中放入222克叔丁醇和15毫升濃硫唆。煮沸，直到氣體放出停止。得82%的粗產(chǎn)物。如果用更多的硫酸，產(chǎn)量會降低;如果太少則脫水作用要長時間才能完成，將粗產(chǎn)品經(jīng)過分餾柱以15:1的回流比蒸餾，收集中間餾分。
(2)氣相脫水：將叔丁醇以75克/小時的速率通過長50厘米，直徑2厘米，填充6一8目氧化鋁的玻璃管，保持溫度375-425℃。得100%純度的異丁烯。
貯存方法
貯存于陰涼、通風(fēng)的庫房內(nèi)，溫度水超過30℃，遠(yuǎn)離火種、熱源，防止日光直射，防撞擊。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1、 急性毒性：大鼠吸入LC5O：620gm/m3/4H
小鼠吸入LC5O：415g/m3/2H
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
五、分子性質(zhì)數(shù)據(jù)：
1、 摩爾折射率：20.14
2、 摩爾體積（m3/mol）：89.4
3、 等張比容（90.2K）：176.4
4、 表面張力（dyne/cm）：15.1
5、 介電常數(shù)（F/m）：1.93
6、 極化率（10-24cm3）：7.89
計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、 疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：2.1
2、 氫鍵供體數(shù)量：0
3、 氫鍵受體數(shù)量：0
4、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
5、 互變異構(gòu)體數(shù)量：
6、 拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：0
7、 重原子數(shù)量：4
8、 表面電荷：0
9、 復(fù)雜度：23
10、 同位素原子數(shù)量：0
11、 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、 共價鍵單元數(shù)量：1
安全信息
危險運輸編碼： UN 1055 2.1
危險品標(biāo)志： 很易燃
安全標(biāo)識：S9 S16 S33
危險標(biāo)識：R12
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
總括注解
水危害級別1（德國規(guī)例）（通過名單進行自我評估）該物質(zhì)對水有稍微危害的。
不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水、水道或污水系統(tǒng)。
若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。
