背景技術
反-2-丁烯(trans-2-Butene)是丁烯系列產品之一,主要作為標準氣、校正氣或配制標準混合氣,廣泛應用于石油化學工業(yè)中。而我國的純反-2-丁烯一直依賴進口。
制備難點
反-2-丁烯制備的主要難點是如何將反-2-丁烯混合物中的順-2-丁烯(cis-2-Butene)分離開并除掉。順、反-2-丁烯是一對幾何異構體,目前還缺乏可制備單一純組分的具有選擇性的催化劑。由于其化學性質極相似并同時參加所有相關的化學反應),故化學法分離也難以實現(xiàn)。
反-2-丁烯和順-2-丁烯沸點相差較小(順-2-丁烯沸點為3.72℃,反-2-丁烯沸點為0.88℃),分離系數(shù)只有1.06左右,選用通常的精餾法分離,其操作條件比較苛刻;二者分子半徑近似相等,分子結構又極相似,國內現(xiàn)有的吸附劑對二者均無選擇吸附性。如用吸附分離,需研制出相應的吸附劑方可實現(xiàn)。此法具有一定的難度。幾何異構體化合物間凝固點相差較大(順-2-丁烯凝固點-139℃;反-2-丁烯凝固點-105℃),可以采用結晶法加以分離制備。結晶法分離制備有機化合物,特別是幾何異構體化合物,比我們通常想象的更引人注目,同傳統(tǒng)的精餾法相比,具有能耗低(熔化潛熱通常小于蒸發(fā)潛熱)、設備體積小(結晶過程屬液-固二相變化,體積沒有明顯的變化)、造價低。結晶過程溫度低,適合熱敏性較差的有機化合物的分離,且具有分離能力大,并可獲高純物質(99%~99.99%)等特點。目前工業(yè)生產二甲苯,對-二甲苯、對-二氯苯、萘等化工產品,就是從相應的同分異構體混合物中,選用重結晶分離獲取的。
制備方法
啟動系統(tǒng)泵,將系統(tǒng)處理成真空,將待分離混合物在負壓條件下導入結晶器中。采用普通冷凝法,體系降溫速度由冷浴控制,使欲分離混合物緩慢降溫,當體系中反-2-丁烯達到過飽和狀態(tài)時,該組分開始成核,并逐漸增長為晶體。首先在結晶器的底部和周圍進行凝固,雜質被形成的固體界面排除到液相中并濃縮。體系溫度達到預定溫度后,待系統(tǒng)達到結晶平衡,分離晶體和母液。
將得到的反-2-丁烯晶體重新熔化,重結晶、再分離,重復進行直至反-2-丁烯達到純度要求。
參考文獻
[1]董文智,曹振連,梁肅臣. 重結晶法制備反-2-丁烯[J]. 低溫與特氣,1996, (4):42-44,49.