1.4 环氧乙烷的生产目的
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。
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,环氧乙烷的上述这等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,对细胞原浆有毒害作用。本文来自辣/文(论"文?网,
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大部份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,也被用作汽车冷却剂及防冻剂。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、羟乙基纤文素、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(制涤纶纤文原料)、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。
1.5环氧乙烷的生产方法
英汉颜色词的文化内涵极其对比 由于环氧乙烷的应用领域非常广泛,因此国外从19世纪中期就对环氧乙烷的生产技术的进行了开发和应用。
环氧乙烷的生产主要有氯醇法和乙烯直接氧化法,其中乙烯直接氧化法又包括空气法和氧气法。由于氯醇法制备环氧乙烷存在污染严重、产品总收率较低且产品中含甲醛较高,在一定程度上限制了其用途,因此企业不常采用此种方法。目前企业生产环氧乙烷采用较广泛的方法是乙烯直接氧化法。
1.5.1 氯醇法
氯醇法生产环氧乙烷,工业上分两步进行。首先是氯气与水反应生成次氯酸,乙烯次氯酸化生成氯乙醇,然后氯乙醇皂化(皂化剂通常用氢氧化钙)生成环氧乙烷。此方法优点是工艺流程简单,投资省,其缺点主要是消耗氯气,并产生大量污水,副产物较多,且产品中含甲醛较高,在一定程度上限制产品的用途。
本法于1925年由美国联碳公司(UCC)首先实现工业化。生产过程包括两个基本反应:乙烯与次氯酸反应(俗称次氯酸化)和氯乙醇脱氯化氢反应(俗称环化或皂化)。
本法可以采用低浓度乙烯[W(乙烯)≈50%]为原料,乙烯单耗低、设备简单、操作容易控制,有时还可联产环氧乙烷。但生产成本高[生产1t(产品),需消耗0.9t(乙烯)、2t(氯气)和2t(石灰)],产品只能用来生产表面活性剂。氯气和氢氧化钙没有进入产品分子中,而是变成工业废渣,不仅浪费了氯气和石灰资源,而且还会严重污染环境。此外,氯气、次氯酸和HCl等都会造成设备腐蚀和环境污染。因此本法从20世纪50年代起,已被直接氧化法取代。
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