Бутены

Бутилен, который также называют бутеном, является непредельным углеводородом. Это достаточно опасное вещество, которое имеет 4 класс опасности. По своим физическим свойствам, бутен и его производные изомеры (бутен 1, бутен 2, изобутен и др.) представляет собой бесцветный газ с ярко выраженным запахом, температура кипения которого составляет -6.6 ^оС. Плотность газа при нормальных атмосферных условиях составляет 2.5 кг/м³. Газ в сочетании с кислородом дает взрывоопасную смесь. Бутен обладает рядом химических свойств, которые обусловили его использование в производстве полиэтилена - сделаем подробный обзор химических особенностей данного вещества.

Общие сведения о бутене

Бутен обладает свойствами, которые характерны для всех олефинов. Химическая формула бутена - С₄Н₈, также существуют множественные изомеры (в том числе альфа-бутилен, псевдобутилен или бета-бутилен, транс- и цис-изомеры бутена). Сам углеводород - это сополимер множества алкеновых углеводородов и их производных (пропен, пентен, гексен и т.д.).

Перечень алкенов, в том числе и бутен

Вещество очень плохо растворяется в воде, хорошо взаимодействует с органическими растворителями (эфиры и спирты). При присоединении молекул Н₂ образуются галогеноводороды, при действии кислотных катализаторов с бутиленом образуются ароматические углеводороды и парафиновые производные, при окислительных реакциях с кислородом (при наличии катализаторов) бутен способен превращаться в эпоксиды, при щелочном воздействии получаются гликоли, а при взаимодействии с отдельными катализаторами можно получать изопропен, бутилкаучук и другие соединения.

Технология производства бутена

На сегодняшний день существует несколько способов промышленного получения бутена и (или) его производных:

Олигомеризация этилена в присутствии катализатора - алюминия-3-этил;
Димеризация при низких температурах этилена при наличии каталитических систем металлическо-органического типа на основе таких элементов, как цирконий, титан или никель;
Получение вещества из углеводородных фракций на нефтехимических производствах;
Проведение каталитического крекинга или пиролиза нефтяных газов или нефтепродуктов в жидком состоянии;
Дегидрирование бутана и его производных изомеров при наличии алюмохромового катализатора.

Нельзя сказать наиболее распространенную процедуру получения бутена - все зависит от географии разработок и производства, а также от наличия возможностей работы с газом. В отечественных странах распространено получение бутилена с бутено-изобутеновых фракций, которые являются отработкой при производстве этилена и пропилена.

Использование бутена

Бутены широко используются для производства огромного количества веществ и материалов. Так, вещество применяют для производства бутадиена, полиизобутилена, каучука, антиоксидантов, алкиатов, полибутена, жидкого топлива, изопрена, полиэтилена. Наиболее распространена практика использования бутена для производства полиэтилена.

Полиэтилен высокой плотности является полиэтиленом, характерной особенностью которого является макромолекула со значительно разветвленной структурой и низкая плотность вещества. Изготовление проводится при очень высоком давлении. Чтобы изготовить такой полиэтилен, используется бутен 1, а также другие сополимеры этилена, благодаря которому достигаются необходимые химико-физические свойства конечного продукта. Для изготовления ЛПЭНП используются вещества, способные выстраивать линейную молекулу - этого возможно достичь за счет использования сополимеров, в отличие от гомополимеров при производстве ПЭВП.

Использование бутилена при изготовлении ЛПЭНП обуславливает его использование при производстве экструзивных продуктов (пленок, труб, кабельных изоляций, мембран и сеток), литьевых продуктов (в том числе товаров народного потребления, мебельной фурнитуры, ящиков, автомобильных комплектующих), а также ротоформированных продуктов (детских площадок, передвижных биотуалетов, эстакад, колодцев, различных емкостей наподобие мусорных баков и ведер, дорожных ограждений).