2021-03-11 13:31:53

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所属类别 :
化工
化工
编辑分类

环氧乙烷是一种有机化合物,化学式是C2H4O,是一种有毒的致癌物质,以前被用来制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆,不易长途运输,因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤,制药,印染等行业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。

基本信息

  • 中文名

    环氧乙烷

  • 化学式

    C2H4O

  • CAS登录号

    75-21-8

  • 熔    点

    -112.2℃

  • 外    观

    无色气体

  • 别    称

    恶烷、氧化乙烯、ETO、醇溶液 

  • 分子量

    44.052

  • 自燃点

    571℃

  • 英文名

    Epoxyethane,Ethylene Oxide

  • 闪    点

    -29℃(0.C)

  • 沸    点

    10.8℃

  • 危险品运输编号

    21039

折叠 编辑本段 基本介绍

环氧乙烷(EO)为一种最简单的环醚,属于杂环类化合物,是重要的石化产品。环氧乙烷在低温下为无色透明液体,在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体,气体的蒸汽压高,30℃时可达141kPa,这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。

CAS登录号

75-21-8[1]

SMILES:O1CC1[2]

折叠 编辑本段 理化性质

折叠 物理性质

外观与性状:无色气体。

熔点(℃):-112.2

相对密度(水=1):0.8711

折射率:1.3614(4℃) 沸点(℃):10.4

相对蒸气密度(空气=1):1.52

分子式:C2H4O

InChI: InChI=1/C2H4O/c1-2-3-1/h1-2H2[3]

分子量:44.052

职业接触限值:阈限值 1ppm(时间加权平均值);A2(可疑人类致癌物)(美国政府工业卫生学家会议,2004年)。

饱和蒸气压(kPa):145.91(20℃)

燃烧热(kJ/mol):1262.8

临界温度(℃):195.8

临界压力(MPa):7.19

辛醇/水分配系数的对数值:-0.30

闪点(℃):<-17.8(O.C)

爆炸极限%(V/V):3~100

引燃温度(℃):429

自燃点(℃):571

溶解性:与水可以任何比例混溶,能溶于醇、醚。

折叠 化学性质

化学性质非常活泼,能与许多化合物发生开环加成反应。[4] 环氧乙烷能还原硝酸银。受热后易聚合,在有金属盐类或氧的存在下能分解。

折叠 编辑本段 市场特点分析

目前,我国环氧乙烷行业呈现七大特点:

1、原料路线多元化。除了传统的石油—乙烯—环氧乙烷原料路线之外,还有煤制甲醇制烯烃路线和生物法乙醇制环氧乙烷路线。这些新原料路线的出现,将为国内环氧乙烷装置提供充足的原料,同时也会对石油路线生产环氧乙烷形成竞争威胁,尤其是在高油价时代,乙醇和煤工艺路线在一定时期将具有成本优势。[10]

2、生产技术仍以进口为主。目前我国环氧乙烷的生产技术仍以进口技术为主,其中采用SD工艺技术的生产能力为297万吨/年,占总生产能力的58.96%;采用壳牌工艺技术的生产能力为123.1万吨/年,占总生产能力的24.44%;采用陶氏化学工艺技术的生产能力为83.6万吨/年,占总生产能力的16.6%。

3、投资主体多元化。近几年,由于外资及民营资本的介入,目前形成了以中国石化、中国石油为主体,民营等合资企业为辅的竞争格局,生产主体正在朝着多元化方向发展,民营企业在环氧乙烷行业的市场份额不断增加。

4、商品环氧乙烷生产能力不断增加。由于受到原料乙烯资源供应的影响,以前我国环氧乙烷生产厂家主要是环氧乙烷联产乙二醇装置,且主要集中在中国石化和中国石油。近年来,一些企业纷纷扩增商品环氧乙烷生产能力,使得商品环氧乙烷的生产能力大幅增长。浙江嘉兴三江化工是目前国内最大商品环氧乙烷生产商,生产能力为43万吨/年,占商品环氧乙烷总生产能力的16.95%。

5、产能分布区域性特点显着。我国环氧乙烷生产装置分布主要集中在华东、华北和东北地区。其中华东地区的生产能力占58.65%,东北地区的生产能力占14.29%,华北地区的生产能力占10.64%,华南地区的生产能力占7.72%,华中地区的生产能力占7.94%,西北地区的生产能力占0.75%。

6、环氧乙烷高利润时代结束。环氧乙烷价格从2002年开始突破1万元/吨,持续了近10年的高利润,被称为化工市场的常青树。目前国内环氧乙烷产业已进入调整期,生产能力的扩张,下游对进口的替代,环保物流的制约,都增加了经营的不确定性,使得全行业高价位格局被逐步打破,价格将回归理性。

7、产业链设计日趋合理,下游利用开发日益加强。除了生产乙二醇之外,许多企业纷纷开发其他下游产品,如扬巴公司建成投产的乙二醇醚、非离子表面活性剂和乙醇胺装置,阿克苏诺贝尔在宁波建成的7万吨环氧乙烷及衍生精细化学品装置,德纳化工建成投产年产10万吨乙二醇丁醚项目及配套年产6万吨环氧乙烷项目,河南商丘年产12万吨脂肪醇聚氧乙烯醚项目等。

折叠 编辑本段 制备信息

折叠 ​氯醇法

分两步反应,第一步是将乙烯和氯气通入水中,生成2-氯乙醇。第二步是用碱(通常为石灰乳)与2-氯乙醇反应,生成环氧乙烷。[5]

乙烯经次氯酸化生成氯乙醇,然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品,再经分馏,制得环氧乙烷。反应式和工艺流程如下。

我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产EO。20世纪70年代我国开始引进以生产聚酯原料乙二醇为目的的产物环氧乙烷/乙二醇联产装置。

折叠 氧化法

可分为空气法和氧气法两种。前者以空气为氧化剂,后者用浓度大于95%(体积)的氧气作为氧化剂。此外也有用富氧空气为氧化剂的。氧化法的工业生产流程分为反应、环氧乙烷回收及环氧乙烷精制三个部分。[5]

目前,世界上EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法。全球EO生产技术主要被Shell公司(英荷合资)、美国SD(科学设计公司)、美国UCC三家公司所垄断。此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW化学公司、德国赫斯公司等。

折叠 编辑本段 作用用途

环氧乙烷是一种有毒的致癌物质,以前被用来制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆,不易长途运输,因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤,制药,印染等行业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。

环氧乙烷可杀灭细菌(及其内孢子)、霉菌及真菌,因此可用于消毒一些不能耐受高温消毒的物品。美国化学家Lloyd Hall在1938年取得以环氧乙烷消毒法保存香料的专利,该方法直到今天仍有人使用。环氧乙烷也被广泛用于消毒医疗用品诸如绷带、缝线及手术器具。

环氧乙烷有杀菌作用,对金属不腐蚀,无残留气味,因此可用材料的气体杀菌剂。

通常采用环氧乙烷-二氧化碳(两者之比为90:10)或环氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物,主要用于医院和精密仪器的消毒。环氧乙烷用熏蒸剂常用于粮食、食物的保藏。例如,干蛋粉的贮藏中常因受细菌的作用而分解,用环氧乙烷熏蒸处理,可防止变质,而蛋粉的化学成分,包括氨基酸等都不受影响。

环氧乙烷易与酸作用,因此可作为抗酸剂添加于某些物质中,从而降低这些物质的酸度或者使用其长期不产生酸性。例如,在生产氯化丁基橡胶时,异丁烯与异戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入环氧乙烷,则成品即可完全不用碱洗和水洗。

由于环氧乙烷易燃及在空气中有广阔的爆炸浓度范围,它有时被用作燃料气化爆弹的燃料成份。

环氧乙烷自动分解时能产生巨大能量,可以作为火箭和喷气推进器的动力,一般是采用硝基甲烷和环氧乙烷的混合物(60:40-95:5)。这种混合燃料燃烧性能好,凝固点低,性质比较稳定,不易引爆。总的来说,环氧乙烷的上述这灯直接用途消费量很少,环氧乙烷作为乙烯工业衍生物仅次于聚乙烯,为第二位的重要产品。其重要性主要是以其为原料生产的系列产品。由环氧乙烷衍生的下游产品的种类远比各种乙烯衍生物多。环氧乙烷的毒性为乙二醇的27倍,与氨的毒性相仿。在体内形成甲醛、乙二醇和乙二酸,对中枢神经系统起麻醉作用,对粘膜有刺激作用,对细包原浆有毒害作用。

大部分的环氧乙烷被用于制造其它化学品,主要是乙二醇。乙二醇主要的最终用途是生产聚酯聚合物,也被用作汽车冷冻剂及防冻剂。其次用于生产乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、亚乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羟乙基纤维素、氯化胆碱、乙二醛、乙烯碳酸酯等下游产品。

环氧乙烷主要用于制造乙二醇(制涤纶纤维原料)、合成洗涤剂、非离子表面活性剂、抗冻剂、乳化剂以及缩乙二醇类产品,也用于生产增塑剂、润滑剂、橡胶和塑料等。广泛应用于洗染、电子、医药、农药、纺织、造纸、汽车、石油开采与炼制等众多领域。

.主要用于制造其他各种溶剂(如溶纤剂等),稀释剂,非离子型表面活性剂,合成洗涤剂、抗冻剂、消毒剂、增韧剂和增塑剂等。与纤维素发生羟乙基化可合成得水溶性树脂(其环氧乙烷含量约75%)。还可用作熏蒸剂、涂料增稠剂、乳化剂、胶黏剂和纸张上浆剂等。[6]

折叠 编辑本段 注意事项

折叠 危险性概述

健康危害:是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。急性中毒:患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难;重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清,以致昏迷。还可见心肌损害和肝功能异常。抢救恢复后可有短暂精神失常,迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。皮肤接触迅速发生红肿,数小时后起泡,反复接触可致敏。液体溅入眼内,可致角膜灼伤。慢性影响:长期少量接触,可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。

环境危害:对环境有危害。

燃爆危险:该品易燃,有毒,为致癌物,具刺激性,具致敏性。[7]

折叠 急救措施

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。[7]

折叠 消防措施

危险特性:其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热,并可能引起爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。

有害燃烧产物:一氧化碳二氧化碳

灭火方法:切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。

灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

折叠 泄漏应急处理

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离150m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

折叠 操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿防静电工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、醇类接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。禁止撞击和震荡。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30℃。应与酸类、碱类、醇类、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度

折叠 安全检测仪器

[8]环氧乙烷检测仪,是一款用来检测环氧乙烷有毒性的便携式手持仪,使用全进口电化学传感器,防水、防尘外壳,具有检测精度高、稳定性能强、使用寿命长、抗干扰能力强的特点。

环氧乙烷检测仪,采用先进的微机处理技术,大液晶显示屏,浓度显示直观,可设置低、高报两级报警点,具有声、光、振三级报警,可广泛适用于石油、化工、冶金、煤矿等存储、使用与贮藏环氧乙烷气体的危化场所。

环氧乙烷检测仪产品特点:    

1、6000条报警记录查询功能;    

2、采用先进技术的超低功耗微控元件;    

3、超高亮LCD显示、液晶中文显示读数;    

4、超小的体积、精巧的设计;    

5、超高度防水设计;    

6、传感器故障自检、自动校准功能、减小测量误差;    

7、提供可更换的直插式模块传感器;    

8、两级三重报警(声、光、振动);    

9、声光报警可清晰辨认;    

10、壳体采用工程塑胶精铸而成防滑、防水、防尘、防爆;    

11、手感好,小巧,便于携带。

环氧乙烷检测仪技术参数:    

●测量气体:环氧乙烷    ●检测范围:0-20/0-50/0-100PPM    ●报 警 点:两级报警点,低报可调    

●显示误差:±5%F.S    ●响应时间:小于20s    ●指示方式:LCD显示实时浓度    ●报警指示:发光、声音、振动    

●检测方式:自然扩散    ●工作环境:温度-40℃~70℃;湿度<95%RH无结露    ●工作电压:3.7v1700ma可充锂电    

工作时间:可燃气体8小时左右    ●防护等级:IP67    ●重    量:约132g(含电池含附件)    

●外观尺寸:100mm*58mm*30mm    ●执行标准:GB15322-2003;GB13468-2EC  

折叠 编辑本段 包装贮运

用专用钢瓶包装,压力为1MPa。包装上应有明显的“易燃压缩气体”标志。易燃气体,危规号32022.贮存于低温通风的库房内,小心轻放,避免和其他化学物品共混贮运。远离火源、热源,不宜长期贮存。

运输注意事项:铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与酸类、碱类、醇类、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

折叠 编辑本段 安全信息

符号:[9]GHS02, GHS06
信号词:Danger
危险声明:H224,H301,H319,H330
警示性声明:P210,P260,P284,P301+P310,P305+P351+P338,P310
危害码:F+,T
风险声明:R12;R23;R45;R46;R36/37/38
安全声明:S45;S53
UN代码:2037
WGK德国:2
闪点:<-17.8℃

折叠 编辑本段 法规信息

化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB 13690-92)将该物质划为第2.1 类易燃气体;车间空气中环氧乙烷卫生标准(GB 11721-89),规定了车间空气中该物质的最高容许浓度及检测方法。

安全信息

  • 危险类别:2.3
  • 海关编码:2910100000
  • 危险品运输编码:UN 2037 2.3
  • WGK Germany:2
  • 危险类别码:R45
  • 安全说明:S53-S45-S36/37-S16-S24/25-S23
  • RTECS号:KX2450000
  • 危险品标志:F+,T,F

合成路线

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