背景技術(shù)

反-2-丁烯(trans-2-Butene)是丁烯系列產(chǎn)品之一，主要作為標(biāo)準(zhǔn)氣、校正氣或配制標(biāo)準(zhǔn)混合氣，廣泛應(yīng)用于石油化學(xué)工業(yè)中。而我國(guó)的純反-2-丁烯一直依賴進(jìn)口。

制備難點(diǎn)

反-2-丁烯制備的主要難點(diǎn)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(duì)幾何異構(gòu)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(xué)性質(zhì)極相似并同時(shí)參加所有相關(guān)的化學(xué)反應(yīng))，故化學(xué)法分離也難以實(shí)現(xiàn)。

反-2-丁烯和順-2-丁烯沸點(diǎn)相差較小(順-2-丁烯沸點(diǎn)為3.72℃，反-2-丁烯沸點(diǎn)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(jié)構(gòu)又極相似，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的吸附劑對(duì)二者均無選擇吸附性。如用吸附分離，需研制出相應(yīng)的吸附劑方可實(shí)現(xiàn)。此法具有一定的難度。幾何異構(gòu)體化合物間凝固點(diǎn)相差較大(順-2-丁烯凝固點(diǎn)-139℃；反-2-丁烯凝固點(diǎn)-105℃)，可以采用結(jié)晶法加以分離制備。結(jié)晶法分離制備有機(jī)化合物，特別是幾何異構(gòu)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(shè)備體積小(結(jié)晶過程屬液-固二相變化，體積沒有明顯的變化)、造價(jià)低。結(jié)晶過程溫度低，適合熱敏性較差的有機(jī)化合物的分離，且具有分離能力大，并可獲高純物質(zhì)(99%~99.99%)等特點(diǎn)。目前工業(yè)生產(chǎn)二甲苯，對(duì)-二甲苯、對(duì)-二氯苯、萘等化工產(chǎn)品，就是從相應(yīng)的同分異構(gòu)體混合物中，選用重結(jié)晶分離獲取的。

制備方法

啟動(dòng)系統(tǒng)泵，將系統(tǒng)處理成真空，將待分離混合物在負(fù)壓條件下導(dǎo)入結(jié)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(dāng)體系中反-2-丁烯達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí)，該組分開始成核，并逐漸增長(zhǎng)為晶體。首先在結(jié)晶器的底部和周圍進(jìn)行凝固，雜質(zhì)被形成的固體界面排除到液相中并濃縮。體系溫度達(dá)到預(yù)定溫度后，待系統(tǒng)達(dá)到結(jié)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(jié)晶、再分離，重復(fù)進(jìn)行直至反-2-丁烯達(dá)到純度要求。

參考文獻(xiàn)

[1]董文智,曹振連,梁肅臣. 重結(jié)晶法制備反-2-丁烯[J]. 低溫與特氣,1996, (4):42-44,49.