手機(jī)掃碼訪問本站
微信咨詢
環(huán)氧乙烷又名惡烷、氧化乙烯、ETO，化學(xué)式為C2H40，是一種最簡(jiǎn)單的環(huán)醚，屬于雜環(huán)類化合物，它在低溫下的性狀為無(wú)色透明的液體(沸點(diǎn)為10.4℃ )，在常溫下易揮發(fā)，通常帶有醚刺激性氣味。它的密度比空氣大，因此會(huì)沉在地表面上。當(dāng)溫度達(dá)到三十?dāng)z氏度時(shí)，環(huán)氧乙烷的壓力可達(dá)到一百四十一千帕，這樣的高蒸氣壓使它具有較強(qiáng)的穿透能力，當(dāng)它發(fā)生泄露時(shí)，可以從較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方。由于環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物(爆炸濃度極限為3.0%-100%，一旦遇明火就有爆炸的危險(xiǎn)，因而它的使用范圍具有強(qiáng)烈的地域性，不易于長(zhǎng)途運(yùn)輸。環(huán)氧乙烷是一種有毒的致癌物質(zhì)，具有刺激性和致敏性，化學(xué)性質(zhì)活潑，易燃易爆。
目前，在國(guó)內(nèi)，對(duì)于環(huán)氧乙烷中毒尚無(wú)特效解毒藥物。倘若發(fā)生意外接觸環(huán)氧乙烷時(shí)應(yīng)進(jìn)行緊急的現(xiàn)場(chǎng)處理，并就醫(yī)。當(dāng)皮膚接觸時(shí)，應(yīng)立即脫去被污染的衣物，并用大量流動(dòng)的清水進(jìn)行沖洗。清洗時(shí)間至少為十五分鐘左右。眼部接觸環(huán)氧乙烷時(shí)，應(yīng)當(dāng)提起眼瞼，用大量流動(dòng)的清水進(jìn)行沖洗后立即就醫(yī)。對(duì)于中毒較重的患者，應(yīng)當(dāng)立即給予氧療法和促進(jìn)臟器功能恢復(fù)藥物，并及時(shí)送往醫(yī)院就醫(yī)。操作人員倘若在操作過(guò)程中出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐等中毒癥狀，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)立即離開操作現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)送往醫(yī)院進(jìn)行診治。如發(fā)生環(huán)氧乙烷泄露等突發(fā)情況，應(yīng)立即將人員疏散至高位處，上風(fēng)口，并及時(shí)打開門窗、排風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)處理，盡可能的排除室內(nèi)的環(huán)氧乙烷。對(duì)于應(yīng)急人員，還應(yīng)當(dāng)佩戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服，盡可能切斷泄漏源。同時(shí)，對(duì)泄露的環(huán)境進(jìn)行噴霧狀水進(jìn)行稀釋溶解處理。
1、乙二醇系列
環(huán)氧乙烷的最主要用途是生產(chǎn)乙二醇。乙二醇是一種重要的石油化工基礎(chǔ)有機(jī)原料，用于生產(chǎn)聚醋纖維、防凍劑、不飽和聚醋樹脂、潤(rùn)滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等。世界環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置幾乎全部配套生產(chǎn)乙二醇。目前，國(guó)內(nèi)外乙二醇的工業(yè)生產(chǎn)方法主要是環(huán)氧乙烷直接水合法，雖然它的工藝成熟，但水比大、能耗高、生產(chǎn)成本較高，為此人們又相繼開發(fā)出環(huán)氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯醋法以及由合成氣合成乙二醇等各種新的生產(chǎn)方法。其中環(huán)氧乙烷催化水合法和碳酸乙烯醋法被認(rèn)為是今后乙二醇最有發(fā)展前景的工業(yè)化生產(chǎn)方法，是目前國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)的熱點(diǎn)。
2、非離子表面活性劑
聚醚型非離子表面活性劑一直是環(huán)氧乙烷的第二大用途。環(huán)氧乙烷與各種含活潑氫的化合物RHX反應(yīng)，均生成非離子表面活性劑RX(CHZCH20) nHo RXH為:脂肪醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺、多元醇等。在這些產(chǎn)品中，以脂肪醇醚和烷基酚醚的工業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用最為重要。這類化合物具有很好的去污作用，對(duì)酸和堿都穩(wěn)定，易于溶解，可制成液體洗滌劑，還可作乳化劑和纖維的抗靜電劑。據(jù)悉，隨著合成洗滌劑工業(yè)的發(fā)展，超濃縮洗滌劑、高密度粉已逐漸被消費(fèi)者所接受，對(duì)該類非離子表面活性劑的需求也呈急劇增加趨勢(shì)。
3、乙醇胺
環(huán)氧乙烷與氨水反應(yīng)可以生成一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺3種化合物。環(huán)氧乙烷與氨作用，首先生成乙醇胺，繼續(xù)作用。生成二乙醇胺及三乙醇胺。3種乙醇胺都是無(wú)色勃稠液體，有堿性，能吸收二氧化硫及硫化氫等酸性氣體，用于凈化工業(yè)氣體;還用作制造乳化劑和原油破乳劑的原料。
4、乙二醇醚系列
乙二醇醚是指環(huán)氧乙烷與各種低碳醇ROH開環(huán)聚合生成乙二醇單醚、二乙二醇單醚和三乙二醇單醚，其中ROH為甲醇、乙醇、丁醇、己醇、苯酚等。它們兼具醇和醚的性質(zhì)，可溶解纖維醋如硝酸纖維醋，工業(yè)上稱為溶纖劑。乙二醇醚系列產(chǎn)品主要包括乙二醇甲醚、丁醚、丙醚以及二乙二醇甲醚、丙醚、丁醚，與醋酸反應(yīng)生成乙二醇醚醋酸醋的混合溶劑，因此用途廣泛，主要在汽車工業(yè)和其他機(jī)械制造業(yè)中作為油漆涂料優(yōu)良溶劑、抗凍劑、制動(dòng)液添加劑、除草劑及增塑劑的中間體等使用。
1、氯醇法
環(huán)氧乙烷氯醇法生產(chǎn)分兩步進(jìn)行:首先氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，再與乙烯反應(yīng)生成氯乙醇;然后氯乙醇用石灰乳皂化生成環(huán)氧乙烷。這種方法存在的嚴(yán)重缺點(diǎn)大致有:1)消耗氯氣，排放大量污水，造成嚴(yán)重污染;2)乙烯次氯酸化生產(chǎn)氯乙醇時(shí)，同時(shí)副產(chǎn)二氧化碳等副產(chǎn)物，在氯乙醇皂化時(shí)生產(chǎn)的環(huán)氧乙烷可異構(gòu)為乙醛，造成環(huán)氧乙烷損失，乙烯單耗高;3)氯醇法環(huán)氧乙烷，醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，約為4x10一6~5x10一6最低也有2x10-6。
氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，由于裝置小、產(chǎn)量少、質(zhì)量差、消耗高，因而成本也高，與大裝置氧化法生產(chǎn)的高質(zhì)量產(chǎn)品相比已失去了市場(chǎng)竟?fàn)幠芰Α?/p>
2、直接氧化法
乙烯直接氧化法，分為空氣直接氧化法和氧氣直接氧化法。
2. 1空氣直接氧化法
空氣直接氧化法用空氣作氧化劑，因此生產(chǎn)中必須有空氣凈化裝置，以防止空氣中有害雜質(zhì)帶人反應(yīng)器而影響催化劑的活性?？諝夥ǖ奶攸c(diǎn)是由兩臺(tái)或多臺(tái)反應(yīng)器串聯(lián)，即主反應(yīng)器和副反應(yīng)器，為使主反應(yīng)器催化劑的活性保持在較高水平(63 %-75% )，通常以低轉(zhuǎn)化率操作(20%~50%)。
2.2氧氣直接氧化法
此法是采用制備純氧或有其他氧源作氧化劑。由于用純氧作氧化劑，連續(xù)引人系統(tǒng)的惰性氣體大為減少，未反應(yīng)的乙烯基本上可完全循環(huán)使用。從吸收塔頂出來(lái)的循環(huán)氣必須經(jīng)過(guò)脫碳以除去二氧化碳，然后循環(huán)返回反應(yīng)器，否則二氧化碳質(zhì)量超過(guò)15%，將嚴(yán)重影響催化劑的活性。
1、催化劑
催化劑是乙烯法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的關(guān)鍵，目前，其技術(shù)的研究進(jìn)展主要體現(xiàn)在催化劑載體以及制備工藝的改進(jìn)兩個(gè)方面。
中國(guó)石化北京化工研究院王輝等川開發(fā)出一種用于銀催化劑的a-化鋁載體及其制備方法。其制備方法是將三水氧化鋁、擬薄水鋁石、含稼化合物、含硅化合物、含氟化合物和堿土金屬化合物混合均勻得到固體粉狀物，再加入茹結(jié)劑和水得到混合物，將該混合物進(jìn)行捏合、成型、干燥、焙燒，最終得到a-化鋁載體。
中國(guó)石化北京化工研究院任冬梅等川通過(guò)在載體的制備過(guò)程中加入一定比例微米級(jí)a氧化鋁晶粒和含硅助劑化合物，制得銀催化劑的a-化鋁載體，同時(shí)兼具較好的孔隙率、比表面積和孔結(jié)構(gòu)，孔分布中孔徑為0. 5 -1. 5um的孔占40%~60%(體積)，孔徑為5-10um的孔占10%~30&%(體積)。用含銀化合物、有機(jī)胺化合物、堿金屬助劑、堿土金屬助劑、抹助劑和任選的抹助劑的共助劑組成的溶液浸漬、干燥活化后制得的銀催化劑用于乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧乙烷中，兼具較高的活性和選擇性。中國(guó)石油天然氣股份有限公司南洋等開發(fā)出一種氧化鋁載體及負(fù)載銀催化劑的制備方法。在焙燒前，向水合氧化鋁中加入斕化合物，斕化合物的加入量以斕計(jì)為氧化鋁質(zhì)量的0.100~1000，然后在溫度為1100-1700℃下焙燒0. 5~20h，得到含過(guò)渡相的a氧化鋁;將含過(guò)渡相的a-化鋁用強(qiáng)堿溶液水熱處理5~48h，溶解除去未轉(zhuǎn)晶成a氧化鋁的過(guò)渡相，然后用純水洗滌至中性并干燥，在500-1100℃焙燒1~24h，得到片狀和棒狀晶體構(gòu)型的比表面為0. 5 -3mz /g的。崔氰化鋁載體。采用該方法制備的催化劑有較大的比表面和合適的銀晶粒尺度，在乙烯環(huán)氧化反應(yīng)中具有較好的選擇性和活性。
蘭州金潤(rùn)宏成石油化工科技有限公司谷育英等困開發(fā)出一種用于生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的催化劑載體。該載體由內(nèi)部氧化鋁基體和外部改性材料表面組成。該載體是通過(guò)將含過(guò)渡相的氧化鋁載體前體在含凹凸棒土的漿料中攪拌、浸泡后焙燒的方法而獲得的。采用該方法制備的載體其最可幾孔徑在1000~1600nm之間，且小于50nm的孔占總孔比例小于5%(體積)，孔容介于0. 3-0. 6mL/g。載體外部表面的改性材料能夠有效分散銀活性中心并阻礙其燒結(jié)。將由該載體制得的催化劑用于乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷能表現(xiàn)出高選擇性和更長(zhǎng)的催化劑使用壽命。
2廢氣和尾氣處理
遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司孫云等川開發(fā)出一種環(huán)氧乙烷的尾氣處理工藝及其處理裝置。含有環(huán)氧乙烷的尾氣進(jìn)入尾氣吸收塔后，尾氣吸收塔塔頂噴出的洗滌水自上而下與尾氣逆流接觸發(fā)生反應(yīng)，生成的聚乙烯醚溶于水中，流出塔外;接著，這些水被加壓送往尾氣吸收塔塔頂，作為洗滌水循環(huán)使用;當(dāng)塔里流出的水中聚乙烯醚的質(zhì)量濃度達(dá)到40%后回收處理，不再循環(huán)使用。該處理裝置的尾氣處理量為 8000m3/h，環(huán)氧乙烷去除率達(dá)90%以上。
中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院黃春超等，開發(fā)出一種含環(huán)氧乙烷的尾氣吸收的方法。將吸收劑與包含環(huán)氧乙烷的尾氣通入吸收塔(1)進(jìn)行吸收以形成吸收液;將吸收液送入反應(yīng)釜(2)進(jìn)行水解反應(yīng)以形成反應(yīng)液;將反應(yīng)液送回吸收塔（1)以進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，直至吸收塔（1)中剩余環(huán)氧乙烷含量低于預(yù)設(shè)值時(shí)對(duì)吸收塔(1)進(jìn)行放空。
杭州博控機(jī)電設(shè)備有限公司盛奇平叫開發(fā)出一種環(huán)氧乙烷廢氣處理及能量回收系統(tǒng)，它包括環(huán)氧乙烷尾氣發(fā)生裝置、尾氣吸收裝置、能源回收置，尾氣吸收裝置包括水環(huán)式真空泵、汽水分離器、儲(chǔ)水箱、若干組合式乙二醇反應(yīng)池、組合式噴淋塔;能源回收裝置包括廢液燃燒螺旋管換熱器、若干氣水換熱器、若干組合式空氣能熱泵、活性炭吸附箱以及引風(fēng)機(jī)。所述廢液燃燒螺旋管換熱器包括燃燒罐、廢液噴淋裝置、助燃?xì)鈬娚溲b置、壓縮空氣噴射裝置。該方法將經(jīng)過(guò)尾氣吸收裝置處理后乙二醇的廢液和未被水吸收的環(huán)氧乙烷氣體進(jìn)行燃燒，通過(guò)自動(dòng)控制，確保充分燃燒，使環(huán)氧乙烷、乙二醇等有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)環(huán)氧乙烷的零排放，同時(shí)，通過(guò)設(shè)置多組換熱器，將燃燒后的能量進(jìn)行熱交換應(yīng)用。
3、汽提塔塔頂氣體回收利用
三江樂天化工有限公司李勇勝等開發(fā)出一種環(huán)氧乙烷汽提塔塔頂氣體回收利用裝置，它包括富循環(huán)水閃蒸罐和環(huán)氧乙烷汽提塔，富循環(huán)水閃蒸罐上設(shè)有富循環(huán)水進(jìn)口和主物料出口，環(huán)氧乙烷汽提塔頂部設(shè)有不凝氣出口，不凝氣出口中的一路連接氣液分離罐進(jìn)口，氣液分離罐底部設(shè)有廢液排放口及氣體出口，氣體出口連接回收壓縮機(jī)進(jìn)口，回收壓縮機(jī)出口分為兩路，一路連接循環(huán)氣系統(tǒng)，另一路連接放空氣冷凝器的進(jìn)口，放空氣出口連接氣液分離罐進(jìn)口。該裝置通過(guò)采用在富循環(huán)水閃蒸罐上方增加環(huán)氧乙烷洗滌塔，將不凝氣體中含有乙烯和氧氣等生產(chǎn)原料經(jīng)氣液分離罐分離后，乙烯等氣體或回收利用，或進(jìn)行循環(huán)利用，不僅減少了污染，而且減少了原材料的浪費(fèi)，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。
中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司王煒等開發(fā)出一種分離回收環(huán)氧乙烷汽提塔頂氣的方法及系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括環(huán)氧乙烷再吸收塔、乙二醇進(jìn)料汽提塔、環(huán)氧乙烷精制塔和進(jìn)料預(yù)熱器。它是將來(lái)自環(huán)氧乙烷再吸收塔的環(huán)氧乙烷汽提塔的進(jìn)料同來(lái)自環(huán)氧乙烷精制塔的精制塔塔底出料在進(jìn)料預(yù)熱器中換熱至48~60℃后，再送入乙二醇進(jìn)料汽提塔中進(jìn)行汽提處理。采用該方法和系統(tǒng)進(jìn)行分離回收環(huán)氧乙烷汽提塔頂氣，有利于節(jié)能降耗，降低裝置的運(yùn)行成本。
[1]陳向華,孫凱.環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法及應(yīng)用[J].化工科技市場(chǎng),2008,31(10):33-36
[2]譚捷.環(huán)氧乙烷生產(chǎn)技術(shù)研究新進(jìn)展[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2018,26(04):43-45.
[3]衛(wèi)維劍.淺談環(huán)氧乙烷的危害及安全防護(hù)[J].化工管理,2015(15):5-6.