丁烯理化性質(zhì)與質(zhì)量指標

1、丁二烯理化性質(zhì)與質(zhì)量指標1.1 丁二烯的基本概況產(chǎn)品名稱：1,3-丁二烯；別名：二乙烯、丁問二烯、乙烯基乙烯;英文名稱：1,3-butadiene ;英文別名： Biethylene、Erythrene、Vinylethylene 。分子式：C4H破 H2CCHCHCH2分子量：54.09CAS 登錄號：106-99-0口. tJ/nm圖1.1 丁二烯結(jié)構(gòu)式丁二烯通常指1,3- 丁二烯，又稱乙烯基乙烯，是一種重要的石油化工基礎 原料，是C4微分中最重要的組分之一，在石油化工烯姓原料中的地位僅次于乙烯 和丙烯。丁二烯分子式為C4H6由于其分子中含有共扼二烯，可以發(fā)生取代、加成、 環(huán)化和聚合等反應

2、，在有機合成方面具有廣泛的用途，可以合成聚丁二烯橡膠 (BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁月青橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯彈性體(SBS)、丙烯月青 -丁二烯-苯乙烯(ABS )樹脂等多種產(chǎn)品，此外還可用于生產(chǎn)己二月青、己二胺、 尼龍-66、1,4- 丁二醇等有機化工產(chǎn)品以及用作粘接劑、汽油添加劑等，用途十 分廣泛。1.2 丁二烯的理化性質(zhì)丁二烯又稱丁問二烯，分子式 C4H6,分子量54.09。在常溫下為無色、有芳 香味、有毒氣體，是一種極易液化的無色氣體，與空氣可形成爆炸性混合氣體。稍溶于水，水中溶解度為0.38%。易溶于丙酮、苯等有機溶劑，易聚合，有氧存在下更易聚合。蒸汽密度為1.9kg/m3

3、;相對密度0.6211依20c下的液體）；溶點-139 C；沸點-4.41C；自燃點 414C；蒸汽壓 101.3Kpa （-4.5C）；閃點-76C；冰點-108.9C；易燃;爆炸極限2.1611.47C （體積）。表1.1丁二烯的理化性質(zhì)表項目指標項目指標熔點(101.325kPa):-l08.9 沸點(101.325kPa):-4.4 液體密度(-4.4 C, 101.325kPa):650.4kg/m3氣體密度(101.325kPa , 0 C)：2.428kg/m3相對密度(101.325kPa ,20C,空氣=1):1.878比容(21.1 C, 101.325kPa):0.430

4、6m3/kg氣液容積比(15 , 100kPa):279l/l飽和蒸氣壓（kPa）：245.27(21 C)臨界溫度：l52.0C臨界壓力：4327kPa臨界密度：245kg/m3熔化熱（一108.9 C）：147.62kJ/kg氣化熱 AHv( 4.6 )：416.06kJ/kg比熱比：Cp/Cv =1.113比熱容(氣體，101.325kPa , 25 C):CP=1.518kJ/(kg K)Cv=1.364kJ/(kg K)蒸氣壓(40 C)：19.77kPa(0C):l19.82kPa(液體,28.2 C):2.055kJ/(kg K)(40 )：434.36kPa導熱系數(shù)(氣體，10

5、1.325kPa , 25 C):0.01569W/(m K)表面張力（一 40 C ）：20.7mN/m(液體,一 40 C):0.1548W/(m K)燃點：417.8 C粘度(氣體，101.325kPa , 20 C)：0.00754mPa s折射率（液體，一 25 C）：1.4292燃燒界限（空氣中，20 C, 100kPa）：2%11.5%(體積)在氧氣中當量燃燒時火焰溫度：2770 C在氧氣中當量燃燒時火焰速度：3.64m/s在空氣中當量燃燒時火焰速度：0.5 m/s在空氣中當量燃燒時火焰溫度：2357 C丁二烯化學結(jié)構(gòu)與其他單烯姓不同， 碳碳雙鍵具有共腕效應，這就決定了它 的化學

6、性質(zhì)不同于其他單烯爛和雙烯燒。丁二烯有很強的聚合性，可以產(chǎn)生高分 子聚合物，像丁二烯聚合物、橡膠類聚合物、丁二烯過氧化物及丁二烯端基聚合 物等。這些聚合物后體積膨脹，產(chǎn)生大量的熱，可導致設備管道堵塞或爆炸。1.3 丁二烯的危險性及產(chǎn)生危害（一）易燃、易爆。丁二烯與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱 能引起燃燒爆炸。其蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方， 遇明火會 引著回燃。若遇高熱，可能發(fā)生聚合反應，出現(xiàn)大量放熱現(xiàn)象，引起容器破裂和 爆炸事故。（二）易自聚。丁二烯極易發(fā)生自聚，其自聚物有丁二烯聚物、像膠壯自聚 物、丁二烯過氧化自聚物和端基聚合物四種形式。丁二烯受熱發(fā)生二聚反應，生

7、成4-乙烯基環(huán)已烯。同時，丁二烯二聚物是丁 二烯的熱聚物。二聚物常溫下為液體，具有流動性，沸點 116C,可以與丁二烯 以任何比例溶。通常，丁二烯二聚物沒有易燃、易爆危險性，在少量時可看作作丁二烯雜質(zhì)， 而量多時則會影響產(chǎn)品生產(chǎn)過程中丁二烯的聚合。 橡膠壯自聚物是一種丁二烯的 熱聚合物，進入聚合系統(tǒng)，會影響橡膠的物理機械性能，并易堵塞設備和管路。 丁二烯在氧存在下易發(fā)生過氧化反應， 形成過氧化物。丁二烯過氧化自聚物為淺 黃色粘稠液體，相對分量為800左右，比重比丁二烯大，易沉積并積累于設備的 死角處，其性質(zhì)很不穩(wěn)定，受撞擊或急劇加熱時會迅速分解自燃引起爆炸。 同時, 它能分解產(chǎn)生活性自由基，能

8、引發(fā)丁二烯進行端基聚合，生成米花壯固體聚合物 一端基聚合物（端聚物）。當端聚物粒子增長超過一定限度時，鏈增長成為無終 止反應，造成端聚物的迅速增多和急劇膨脹。 當端聚物粒子增長超過一不定期限 度時，丁二烯聚合熱很難排出，形成局部過熱，導致過氧化物急劇而引發(fā)爆炸。 丁二烯過氧化自聚反應為自催化反應。丁二烯端基聚合物一種高度交聯(lián)的樹脂狀 聚合物。如果系統(tǒng)不干凈，聚合物常被鐵銹、鐵離子污染而成深黃、深茶花或咖 啡色。大塊的丁二烯端聚物酷似爆米花，故稱為米花狀聚合物（Popcorn-polymer） < 端基聚合物化學性質(zhì)十分活潑，易發(fā)生自由基連鎖聚合，易燃易爆，給生產(chǎn)和儲 存工作帶來相當大的潛

9、在危險。（三）易自燃。在一定壓力下，液態(tài)丁二烯極易吸附在端基聚合物的小孔中， 用氮氣無法將丁二烯置換出來。當設備內(nèi)氧含量超標，自聚物受熱或被低壓蒸汽 加熱時，蒸發(fā)出的丁二烯與設備內(nèi)空氣中的氧氣結(jié)合生成過氧化物會分解自燃， 并很快將自聚物引燃。自聚物易脹裂閥門和管道。丁二烯常因在閥門和管道內(nèi)積 存丁二烯大量外泄。同時，由于丁二烯的特性，泄漏后存在凍裂閥門和管道可能 性。（四）易使人中毒和凍傷。丁二烯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，有時也可有煩燥 不安、到處亂跑等精神癥狀。脫離接觸后，迅

10、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。1.4 丁二烯的毒性、安全、貯存及運輸?shù)榷《俚投绢?，最高容許濃度 1000Ppm（2200mg/m3）。具有麻醉和刺激作 用。其麻醉作用比丙二烯強，但僅為丁烯的一半。丁二烯蒸氣對粘膜有輕度刺激作用，具有窒息性。皮膚接觸液體會引起凍傷。人吸入1%濃度可引起頭暈、頭痛、惡心、口干、嗜睡、脈速等，并伴有上 呼吸道刺激癥狀。濃度再高時，可引起視力模糊、眼鼻刺激加重和麻醉感。人在 30%35%濃

11、度下，很快出現(xiàn)頭痛、頭暈、咽喉痛、耳鳴、全身無力、口有甜味、 惡心，有時有嘔吐、醉酒狀態(tài)、皮膚蒼白、胸悶呼吸、困難和表淺、脈速，后轉(zhuǎn) 入意識喪失和抽搐。脫離接觸后迅速恢復，但頭痛和嗜睡有時可持續(xù)一段時間。 在超過25%的濃度下暴露25分鐘以上會死亡。出現(xiàn)皮膚凍傷時皮膚由粉紅變成 白或灰黃色，疼痛消退后出現(xiàn)變冷和麻木的感覺。長期接觸一定濃度丁二烯，對人的慢性影響有頭暈、頭痛、全身乏力、易激 動或表情淡漠、失眠、記憶減退、注意力不能集中、鼻及咽喉不適、惡心、曖氣、 胃燒灼感、心悸、嗅覺減退等。也常有角膜反射遲鈍、腱反射亢進及眼瞼、舌和 手震顫。合成橡膠工人長期接觸產(chǎn)品100mg/m3左右的濃度時，

12、有類神經(jīng)癥，血壓偏低，血沉偏快，血紅蛋白偏低，血液中性粒細胞吞噬活動減低，C-蛋白反應陽性，眼和鼻咽粘膜輕度刺激癥狀等。有的橡膠廠調(diào)查尚發(fā)現(xiàn)白細胞和血小板計 數(shù)明顯低于對照組。并有葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）降低及總膽固醇含量明 顯升高的現(xiàn)象。氣體丁二烯偶可引起接觸性皮炎，液體可造成皮膚凍傷。丁二烯氣瓶應存放在陰涼通風之處， 要遠離熱源和火種，應與氧、氧化性物 質(zhì)、易熱解物質(zhì)隔離。丁二 烯無腐蝕性，常用金屬材料均可適用。可以用聚四氟乙烯。丁二烯火焰危險而難以撲滅，著火時首先要切斷氣源。滅火可以用二氧化碳、 干粉和霧狀水預防主要是生產(chǎn)過程的自動化， 定期檢修生產(chǎn)設備，防止跑冒滴漏。 在低溫

13、和低壓下保存丁二烯。無特效治療，主要是對癥處理。丁二烯在甲醇和乙醇中微溶，而在乙醴、苯、四氯化碳和氯仿中極易溶解。 它是一種無腐蝕性物質(zhì)。由于它非?；顫?，容易聚合，尤其是二聚合反應，所以 通常充裝時都加入緩聚合劑。二聚合反應與溫度關(guān)系很大，所以通常貯存在冷區(qū)。 在空氣中極易氧化生成過氧化物。它一般多作為液化氣裝于鋼瓶或絕緣的槽車 中。在 21.lC時，S. P,為 250kPa。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

14、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30Co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。包裝方法：鋼質(zhì)氣瓶。運輸注意事項： 丁二烯鐵路運輸時限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運， 裝運前需報有關(guān)部門批準。采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。 鋼瓶一般 平放，并應將瓶口朝同

15、一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數(shù)量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置， 禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設備和 工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹵素、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防 止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿 在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。我國丁二烯的質(zhì)量指標為國家標準“ GB/T 13291-2008工業(yè)用丁二烯”。其 中也規(guī)定了丁二烯的包裝儲運標準。1、工業(yè)用丁二烯的包裝、標志、運輸和貯存應執(zhí)行壓力容器安全技術(shù)監(jiān) 察規(guī)程和特種設備質(zhì)量監(jiān)督和安全監(jiān)察規(guī)定。2、工業(yè)用丁二烯可采用鐵路、汽車罐車以及管道輸送。用鐵路、汽車罐車 運輸工業(yè)用丁二烯產(chǎn)品時，除了執(zhí)行壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程外，應遵守液化氣體鐵路罐車安全監(jiān)察規(guī)程和液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程。3、工業(yè)用丁二烯在貯運的過程中，應根據(jù)距離、季節(jié)不同，加入足夠的阻 聚劑，防止自聚。同時要采取氮氣(純氮)密封，避免與空氣接觸，以防自聚和生 成爆炸性的過氧化物。貯運丁二烯的容器，由于受氮氣純度、氣候條件等因素的 影響，可能產(chǎn)生“丁二烯過氧化物”，因此要定期進行處理。處理的方法是：用 質(zhì)量分數(shù)為5%勺硫酸亞鐵溶液在80c下浸泡24 h,4、工業(yè)用丁二烯的儲存采用壓力窗口容器，容器設計壓力