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雙環戊二烯
雙環戊二?。―CPD)的來源
C5餾分是石油化工煉油裝置、催化裂化裝置以及重質烴裂解裝置制備乙烯過程中的副產物,其組分復雜。其中,含有二十多種沸點接近的組分,其中利用價值高且含量較多的異戊二烯(IP)、環戊二烯(CPD)、間戊二烯(PD),3 種二烯烴約占C5餾分的50%。
雙環戊二稀(DCPD)是環戊二烯(CPD)經Diels-Alder reaction 反應生成的二聚體。目前,工業上廣泛使用的是熱二聚與共沸蒸餾或溶劑萃取蒸餾相結合的方法,即利用環戊二烯比其它C5餾分易二聚的特點,將環戊二烯二聚為雙環戊二烯(DCPD),再利用雙環戊二烯沸點明顯高于其它C5烴沸點的特點,通過蒸餾從C5餾分中將雙環戊二烯分離。
雙環戊二稀(DCPD)的物理特征
雙環戊二稀(DCPD):密度:0.979g/cm3,溶點:31.5℃,沸點:170℃,臨界溫度:387℃,臨界壓力:3.0MPa,辛醇/水分配系數的對數值:2.89,閃點:44℃,爆炸上限%(V/V):6.3,引燃溫度:503,溶解性:可溶于乙醇、乙醚、甲苯、丙酮、乙酸、乙酸乙酯,水溶性:40mg/L,相對蒸氣密度(空氣=1):4.55,飽和蒸氣壓:0.2KPa/20℃。
雙環戊二稀在空間結構上存在橋環式(endo-form)和掛環式(exo-form)兩種異構體,室溫下一般情況下掛環式的含量很少且掛環式在放置一段時間后也會轉化為橋環式,橋環式加熱150℃到又會二聚生成掛環式,工業上主要使用的是橋環式雙環戊二稀。
DCPD兩種異構體均可以脂肪烴、環烷烴、芳香烴、鹵烷、醇類、醚類等互溶,亦可溶解在CS2、CCl4、醋酸和苯胺中。
毒性:DCPD的衛生標準規定為工作環境空氣中的DCPD蒸汽濃度最高允許為5×10-6,在水中的濃度為0.0001mg/L。
雙環戊二稀(DCPD)的化學特性
1、雙環戊二烯熱聚反應
環戊二稀(CPD)很容易發生二聚反應形成雙環戊二烯(DCPD)。在加熱下,DCPD可以加聚為三、四、五、六和多聚體,形成一種各種聚合體的混合物。其中,三聚體66℃,四聚體188-190 ℃、五聚體270 ℃、六聚體373 ℃。
2、雙環戊二稀與乙二醇作用下制備乙二醇基雙環戊二稀基醚。
3、雙環戊二烯氧化反應
雙環戊二稀通過過氧化物進行氧化反應可以得到二氧化雙環戊二稀。
4、環戊二稀開環易位聚合
開環易位催化劑作用下,可開環聚合(ring-opening metathesis polymerization,ROMP)得到聚雙環戊二稀(polydicyclopentadiene, PDCPD),反應式如下:
雙環戊二稀(DCPD)的用途
從基本有機化工原料到新型的金屬高分子材料, DCPD都有著重要的用途,可作為生產不飽和樹脂、金屬茂、金剛烷、戊二醛、雙環戊二烯氯化物(殺蟲劑)等的原料,廣泛應用于醫藥、農藥、香料、制革、合成橡膠等領域,此外還可用作高能燃料。
雙環戊二烯的發展前景
雙環戊二稀作為石油裂解產物館分和煤焦油苯頭饋分中的重要烯徑,隨著我國石油、化工行業的發展,特別是乙稀產能的迅速增加,雙環戊二稀的來源將更加豐富。
最近幾年,UCR、石油樹脂等行業快速發展,我國DCPD產品供不應求,價格也隨之不斷攀升。2005年85%純度的粗雙環戊二稀價格已漲到6000-6500元/噸,96%以上高純度的雙環戊二煉價格為9500-12000元/噸。2010年6月雙環戊二稀的平均價格達到9000元/噸。預計未來幾年,受市場需求拉動,雙環戊二稀價格繼續小幅上揚。
隨著經濟的不斷發展,國內以雙環戊二稀合成的化工產品的市場需求不斷擴大,日益旺盛。雙環戊二稀資源已經成為不容忽視的寶貴資源,由于雙環戊二稀潛在的經濟價值及廣闊的發展前景,其開發利用已引起世界各國的普遍關注,并進行了大量的研究開發作。我國充足的雙環戊二稀資源量及其高附加值的下游產品,正吸引著國內外眾多企業對雙環戊二稀產品的開發與投資熱情。雙環戊二稀產業的發展機遇已經到來,充分利
用好雙環戊二稀產品來生產高附加值產品,提高資源利用水平,發展循環經濟提高資源利用率成了提高乙烯工業競爭力和經濟效益的重要途徑之一,DCPD資源的開發和綜合利用具有廣闊的前景。我們要加快對雙環戊二稀資源的開發與利用,來滿足市場的需求,進而加快國民經濟發展!
[1] 王偉,劉繼純,張玉清,宋文生. 雙環戊二烯研究新進展[J]. 化學與粘合,2007,(02):117-122.
[2] 朱長生. 雙環戊二烯利用現狀及工業化應用研究[D].東北石油大學,2013.
[3]https://mp.weixin.qq.com/s?src=3×tamp=1498532138&ver=1&signature=6SM-VJHx3xWuaikz8Nw3dCUw40e9yq83XUMZ5FPfhZPme1cO*1ps-tVdk6pMR-wJHWlzri-qxS14YwS0DvJhDD**tbt6mgYlR*8981e*wOqNnMjOk4cLturRGyaUp6dQWc12QUETFMYouKsriswCI5nPq0MqBZZ7Sb06XvR3NJ4=.