1,3-Panoramica sul butadiene: definizione del prodotto e numero CAS
L'1,3-Butadiene (nome inglese: 1,3-Butadiene), noto anche come vinilene ed etilene vinile, è il diene coniugato più semplice. La sua formula chimica è C₄H₆ e il suo peso molecolare è 54,09. Il suo numero CAS è 106-99-0, che è il codice identificativo della sostanza chimica univoco a livello mondiale. Deve essere fornito accuratamente durante l'approvvigionamento, il trasporto e la dichiarazione doganale.
A temperatura ambiente, l'1,3-butadiene è un gas incolore con un debole odore aromatico ed è altamente volatile. Le sue costanti fisiche sono le seguenti:
Punto di fusione: -108,9 gradi
Punto di ebollizione: -4,4 gradi
Densità relativa (acqua=1): 0,62
Densità relativa del vapore (aria=1): 1,84
Punto di infiammabilità: -76 gradi (estremamente infiammabile)
La struttura molecolare e le proprietà dell'1,3-butadiene
La struttura molecolare dell'1,3-butadiene ha uno speciale sistema coniugato. Secondo i moderni metodi fisici, la lunghezza del legame doppio C=C nella sua molecola è 0,136 nm, e la lunghezza del legame singolo CC è 0,148 nm. Rispetto al doppio legame dell'etilene (0,134 nm) e al legame singolo dell'etano (0,154 nm), le lunghezze dei legami dell'1,3-butadiene tendono ad essere una media, che è il risultato dell'effetto di coniugazione.
La teoria dell'ibridazione orbitale indica che gli atomi di carbonio nell'1,3-butadiene formano legami σ attraverso orbitali ibridati sp². Tutti gli atomi sono sullo stesso piano. I restanti orbitali p di ciascun atomo di carbonio si sovrappongono lateralmente, formando un sistema coniugato costituito da 4 atomi di carbonio. La delocalizzazione degli elettroni riduce l'energia del composto e aumenta la sua stabilità, che è la base strutturale della sua capacità di subire addizioni 1,2 e 1,4, sintesi dienica (reazione Diels-Alder) e reazioni di polimerizzazione.
Il processo di produzione dell'1,3-butadiene
Nell'industria, la produzione di 1,3-butadiene ha attraversato diverse fasi di sviluppo. Attualmente esistono principalmente i seguenti tre metodi:
Metodo di separazione del gas di cracking del petrolio: dalla frazione C4 prodotta come sottoprodotto-dell'unità di cracking dell'etilene, viene estratta utilizzando il metodo di estrazione con solvente. Questo è attualmente il metodo di produzione più importante e si è diffuso con lo sviluppo dell'industria petrolifera a partire dagli anni '60.
Metodo di deidrogenazione del butano o del butene: il butene viene deidrogenato e convertito sotto l'azione di un catalizzatore a temperature comprese tra 600 e 700 gradi Celsius. Ciò include la deidrogenazione catalitica del butano, la deidrogenazione catalitica del butene e la deidrogenazione ossidativa del butene.
Metodo dell'etanolo: l'etanolo subisce deidrogenazione e disidratazione sotto l'azione di un catalizzatore. Questo era il metodo principale durante la seconda guerra mondiale, ma ora è stato sostituito. È diviso in metodo a un-fase e metodo a due-fasi.
Processo di estrazione dettagliato
L'attuale metodo tradizionale nell'industria è l'-estrazione del sottoprodotto dell'etilene e i solventi comunemente utilizzati includono:
Metodo dell'acetonitrile (ACN): utilizzando l'acetonitrile come agente di estrazione, la frazione C4 entra nella torre di distillazione di estrazione del butadiene. Butene e butano vengono scaricati dalla sommità della torre, mentre butadiene, alcheni e acetonitrile entrano nella torre di desorbimento per la separazione.
Metodo N,N-Dimetilformammide (DMF): utilizzando la DMF come agente di estrazione, attraverso due cicli di estrazione e due cicli di distillazione, vengono rimosse le impurità difficili da sciogliere nel butadiene e quelle facilmente solubili. Infine, si ottiene un prodotto 1,3-butadiene di grado polimerico- con una purezza superiore al 99,5%.
Metodo N-Metilpirrolidone (NMP).
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Applicazioni dell'1,3-butadiene
Produzione gomma sintetica (principali applicazioni)
Circa il 75% dell'1,3-butadiene viene utilizzato per la produzione di gomma sintetica. Costituisce la principale materia prima per le seguenti tipologie di gomma sintetica:
Gomma stirene-butadiene: un prodotto copolimero di stirene e 1,3-butadiene, è il materiale principale per gli pneumatici automobilistici.
Gomma stirene-butadiene: gomma polibutadiene, con eccellente resistenza all'usura ed elasticità
Gomma nitrilica: Formata per copolimerizzazione con acrilonitrile, ha un'ottima resistenza all'olio.
Gomma cloroprenica: eccellente resistenza agli agenti atmosferici e resistenza all'invecchiamento.
Settore delle resine sintetiche
L'1,3-Butadiene può essere copolimerizzato con stirene, acrilonitrile, ecc., per produrre varie resine:
Resina ABS: copolimero di acrilonitrile-butadiene-stirene, caratterizzato da tenacità, durezza e rigidità.
Resina SBS: copolimero a blocchi di stirene-butadiene-stirene, elastomero termoplastico
Resina BS, resina MBS, ecc.
Chimica fine e altre applicazioni
Nella produzione chimica organica, l'1,3-butadiene viene utilizzato per la sintesi di:
Dietilsolfossido: un solvente altamente efficiente e selettivo
1,4-butandiolo: un importante intermedio chimico
Diciandiammide: la materia prima per la produzione di nylon 6
Sintetizza antrachinoni, 1,4-esadiene, cicloottadiene, cicloicosatriene, ecc.
Nella sintesi organica, l'1,3-butadiene è un reagente ampiamente utilizzato e funge da reagente dienico nella reazione Diels-Alder. Viene utilizzato principalmente per la sintesi di anelli di carbonio a sei membri e composti eterociclici.
Linee guida per la sicurezza e la conservazione
Classificazione del rischio
L'1,3-butadiene è una sostanza chimica pericolosa. I suoi rischi principali includono:
Infiammabilità: Estremamente infiammabile. Punto di infiammabilità: -76 gradi. Limite di esplosione: 1,4% - 16.3%
Pericoli per la salute: L'inalazione di elevate concentrazioni può causare vertigini, mal di testa, nausea, secchezza delle fauci, sonnolenza e sintomi di irritazione delle vie respiratorie superiori. Il contatto con il liquido può causare congelamento.
Cancerogenicità: classificato come cancerogeno del gruppo 1 dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro dell'Organizzazione mondiale della sanità
Rischio di aggregazione: incline all'aggregazione. È necessario aggiungere un inibitore della polimerizzazione (come p-tolil catecolo) e il prodotto deve essere conservato a bassa temperatura.
Requisiti di sicurezza per il trasporto
Condizioni di conservazione: conservare in un magazzino dedicato ai gas infiammabili in un'area fresca e ben-ventilata. La temperatura del magazzino non deve superare i 30 gradi. Dovrebbe essere conservato separatamente da ossidanti e alogeni.
Imballaggio e trasporto: per il trasporto di gas liquefatti vengono utilizzati contenitori speciali-resistenti alla pressione. È vietato conservarli insieme a bombole di ossigeno, aria e altri gas ossidanti.
Gestione delle perdite: isolare la fonte dell'incendio, indossare un autorespiratore-, utilizzare acqua nebulizzata per diluire e maneggiare attraverso il sistema di ventilazione.
Dichiarazione di pericolo GHS
Secondo il Sistema globale armonizzato di classificazione ed etichettatura dei prodotti chimici, i pericoli descritti per l'1,3-butadiene includono H220 (gas estremamente infiammabile), H280 (contiene gas ad alta pressione e può esplodere se riscaldato), H340 (può causare difetti genetici) e H350 (può essere cancerogeno).
Guida agli appalti
Per le imprese interessate all'acquisto di 1,3-butadiene, si consiglia di considerare i seguenti fattori:
Chiarire i requisiti: determinare la purezza richiesta (grado di polimero maggiore o uguale al 99,5% o grado industriale), le specifiche di imballaggio (bombole di acciaio, autocisterne) e il volume della domanda mensile
Selezione dei fornitori: dare priorità alla scelta dei produttori con capacità di produzione, come Nanjing ZL Energy Co., Ltd., che gode del vantaggio dell’accesso diretto alle materie prime.
Verificare le qualifiche: confermare che il fornitore sia in possesso di una licenza per l'utilizzo di sostanze chimiche pericolose e delle relative qualifiche di trasporto.
Ottieni preventivi: contatta direttamente il fornitore per ottenere preventivi-in tempo reale. Nanjing ZL Energy Co., Ltd. invita i clienti a consultare il personale aziendale per conoscere gli ultimi prezzi.
L'1,3-Butadiene (CAS 106-99-0), in quanto prodotto principale nella catena industriale del carbonio quattro, funge da anello importante che collega l'industria petrolchimica e i materiali polimerici. Dagli pneumatici per autoveicoli alla plastica ABS, dalla gomma stirene-butadiene ai prodotti chimici fini, si è profondamente integrato in tutti gli aspetti dell'industria moderna.
Scegliere Nanjing ZL Energy Co., Ltd. come fornitore di 1,3-butadiene significa scegliere la garanzia di qualità del produttore e il vantaggio in termini di costi della fornitura diretta. Controlliamo rigorosamente la qualità del prodotto e forniamo servizi onesti per ottenere vantaggi reciproci con i clienti. Non vediamo l'ora di lavorare con voi per creare un futuro brillante insieme!
