环氧乙烷物化性质.docx
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环氧乙烷物化性质
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淸洁剂的起始剂。
简介
中文名称环氧乙烷
CASNO.75-21-8
中文别爼恶烷;氧化乙烯;ETO;环氧乙烷,醇溶液
英文名称EthyleneOxide
英文别名1,2-epoxyethane;Alpha,beta-oxidoethane;amprolene;anprolene;anproline;Dihydrooxirene;dimethyleneoxide;E.0.;Epoxyethane;Etheneoxide;Ethox;merpol;oxacyclopropane;Oxane;oxidoethane;oxirane;oxyfume
环氧乙烷(E0)为一种最简单的环讎,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陋刺激性气味的气体,气体[1]的蒸汽压高,30°C时可达141kPa,这种髙蒸汽压决泄了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。
环氧乙烷是继甲醛之后出现的第2代化学消毒剂,至今仍为最好的冷消毒剂之一,也是目前四大低温火菌技术(低温等离子体、低温甲醛蒸汽、环氧乙烷、戊二醛)最重要的一员。
E0是一种简单的环氧化合物,为非特异性烷基化合物,分子式为C2H40,结构式为:
一CH2-CH2-0-,分子量为44.05o[2]
2CAS登录号
75-21-8[3]
3理化性质
物理性质
环氧乙烷键线式[4]
外观与性状:
无色气体。
熔点(°C):
-112.2
相对密度(水二1):
0.8711
折射率:
1.3614(4*0[5]沸点(°C):
10.4
相对蒸气密度(空气二1):
1.52
分子式:
C2H40
InChi:
InChI=l/C2H40/cl-2-3-l/hl-2H2[6]
分子量:
44.052
职业接触限值:
阈限值lppm(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)。
时间加权平均容许浓度(PC-TWA):
2mg/m3(GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值第一部分:
化学有害物质》)
饱和蒸气压(kPa):
145.91(20*0
燃烧热(kj/mol):
1262.8
临界温度CC):
195.8
临界压力(MPa):
7.19
辛醇/水分配系数的对数值:
-0.30
闪点(°C):
<-17.8(0.0
爆炸极限%(V/V):
3~100
引燃温度CC):
429
自燃点(°C):
571
溶解性:
与水可以任何比例混溶,能溶于醇、醍。
[5]
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。
[7]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。
4制备
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。
[8]
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,再经分馅,制得环氧乙烷。
反应式和工艺流程如下。
氯醇法」
氯醇法_2
我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产E0°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。
[5]
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。
[8]
世界上E0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E0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E0生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW化学公司、徳国赫斯公司等。
[5]5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淸洁剂的起始剂。
环氧乙烷可杀火细菌(及英内泡子)、靈菌及真菌,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LloydHall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。
环氧乙烷也彼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。
主要用于制造英他各种溶剂(如溶纤剂等),稀释剂,非离子型表而活性剂,合成洗涤剂、抗冻剂、消毒剂、增韧剂和增塑剂等。
与纤维素发生疑乙基化可合成得水溶性树脂(其环氧乙烷含量约
75%)o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。
[9]
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英长期不产生酸性。
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用,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)o这种混合燃料燃烧性能好,凝固点低,性质比较稳立,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。
其重要性主要是以英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。
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,也被用作汽车冷却剂及防冻剂。
其次用于生产乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇陋、亚乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、疑乙基纤维素、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。
[5]6化工市场的superstar
作为化工市场的superstar,环氧乙烷在过去化工市场的二十多年里独占螯头。
尤苴是在我国成为世界经济贸易组织成员国以后,随着国内纺织业及英他产业的崛起,环氧乙烷的供应量明显不足。
一些民营企业想在日渐红火的化工市场上分一杯羹也是情理之中,于是通过大量从国外进口乙烯、建造低温乙烯贮耀等来克服原料短缺的难题,这种蜂拥而上导致国内环氧乙烷产能迅速增长。
与产能激增不同,下游市场需求不旺。
受上下游双重利空因素彫响,到2013年5月中旬,环氧乙烷的市场均价累计最大跌幅超过2100元/吨,下跌幅度超过16亂[10J2013年欧洲环氧乙烷市场进口少于往年,而欧洲本地产能减少,需求尚可接受,从整体上看,这种情况有利于装程检修。
按照每月均进口量计算,今年欧洲市场总进口量将在15000^20000吨之间。
消息人士称由于有装置正在进行检修或刚刚恢复生产,美国乙二醇市场供应短缺。
而我国的国内产能情况如下:
在华东地区的环氧乙烷产能过剩后,华中地区也难逃此运,从供不应求迅速转向供过于求。
根据相关数据显示,我国环氧乙烷年产能截至2012年底约为150万吨左右,2013年上半年能释放50万吨左右的产能,预讣全年总产能将达200万吨。
7注意事项
危险性健康危害:
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、头皐、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、神志不淸,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。
[3]
急救措施
皮肤接触:
立即脱去污染的衣着,用大量流动淸水冲洗至少15分钟。
就医。
眼睹接触:
立即提起眼睑,用大量流动淸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。
[3]消防措施
危险特性:
英蒸气能与空气形成范I期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。
英蒸气比空气重,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。
火火方法:
切断气源。
若不能切断气源,则不允许熄火泄漏处的火焰。
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
火火剂:
雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。
[3]
泄漏应急
应急处理:
迅速撤藹泄漏污染区人员至上风处,并立即隔藹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I上气体进入。
合理通风,加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
构筑用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。
[3]操作储存
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I匕产生静电。
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30C。
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。
[3]
物质毒性
毒性作用试验数据
编
号
毒性类
型
测试方
法
测试对線
使用剂量
毒性作用
1
急性祈
性
吸入
人类
12500ppm/10S
1•嗅觉祷性一一未报告
2
急性毒
性
吸入
成年女性
500ppm./2M
1.行为再性一一惊厥或癲痫发作阈值
受到影响
2.胃肠道毒性一一恶心、呕吐
3•肺部.胸部或者呼吸祷性——其他变化
3
急性毒
性
口服
大鼠
72mg/kg
详细作用没有报告除致死剂址以外的
其他值
4
急性毒
性
吸入
大鼠
800ppEIH
1•肺部.胸部或者呼吸再性——其他变化
2•肝毒性一一其他变化
3•肾、输尿管和膀胱毒性——其他变化
5
急性毒
性
皮下注
射
大鼠
187mg/kg
详细作用没有报告除致死剂址以外的
其他值
6
急性毒
性
未报告
大鼠
200mg/kg
1•肺部.胸部或者呼吸祷性——其他变化
2•肝话性一一其他变化
3•肾、输尿管和膀胱毒性一一其他变化
7
急性毒
性
吸入
小鼠
836ppm/lH
详细作用没有报告除致死剂址以外的
其他值
8
急性毒
性
腹腔注
射
小鼠
175mg/kg
详细作用没有报告除致死剂址以外的
其他值
9
急性毒
性
静脉注
射
小鼠
290mg/kg
详细作用没有报告除致死剂址以外的
其他值
10
急性毒
性
吸入
狗
960ppm/lH
1.眼毒性一一流泪
2.胃肠道毒性一一恶心、呕吐
3.胃肠道毒性一一运动过度、腹汚
11
1.眼毒性一一未报告
急性毒
静脉注
狗
330mg/kg
2.行为靑性一一惊厥或癫痫发作阈值
性
射
受到影响
3.胃肠道毒性一一恶心.呕吐
12
急性
毒性
皮下
注射
猫
100mg/kg
详细作用没有报告除致死剂虽以外的其他值
13
急性
诉性
静脉
注射
兔
175mg/kg
1.眼毒性一一未报告
2•行为毒性——肌肉无力
3•行为毒性——個换(包括全身WH!
)
14
急性
毒性
口服
豚鼠
270mg/kg
详细作用没有报告除致死剂址以外的其他值
15
急性
诉性
吸入
豚
鼠
1500mg/m3/4
H
详细作用没有报告除致死剂虽以外的其他值
16
慢性
毎性
吸入
大
鼠
406ppm/6H/6
w-i
1.营养和代谢系统毒性一一体重下降或体重增加速
率下降
2•慢性病相关毒性一一死亡
17
慢性
诉性
吸入
大
鼠
300ug/m3/24
H/83D-C
1.行为毒性——肌肉收缩或痉挛
2.血液祷性——其他变化
3.营养和代谢系统毒性一一氮浓度变化
18
慢性
诉性
吸入
大
鼠
500ppm/6H/l
3W-I
1•行为毒性——影响食物摄入虽(动物)
2.肝毒性一一其他变化
19
慢性
毒性
吸入
小
鼠
800ppm/6H/l
4DT
1•慢性病相关毒性一一死亡
20
慢性
诉性
吸入
小
鼠
400ppm/6H/l
3W-I
1•肾、输尿管和膀胱毒性——膀胱重址发生变化
2.血液毒性一正细胞性贫血
3•生化毒性一一抑制或诱导肝微粒体混合功能氧化酶(脫烷基化.疑基化等)
21
慢性
诉性
吸入
小
鼠
600ppm/6H/1
4W-I
1.嗅觉祷性——未报告
2.内分泌毒性一一其他变化
3.慢性病相关毒性一一死亡
22
慢性
毒性
吸入
小
鼠
450mg/m3/6H
/10W-I
1•肝毒性一一肝重址发生变化
2.内分泌毒性一一脾脏重址发生变化
3•慢性病相关毒性一一翠丸重虽发生变化
23
慢性
吸入
狗
290ppm/6H/6
w-i
1.血液毒性——红细胞染色片常或影响有核红细胞
2・
血液毒性一一红细胞计数发生变化
24
慢性毒
性
吸入
狗
102ppm/26W-
I
1•血液毒性一一红细胞染色界常或彩响有核红细胞
2.血液禱性——红细胞讣数发生变化
25
慢性毒
性
吸入
猴
100ppm/7H/2
Y-I
1.眼祈性一一未报告
26
眼部毒
性
皮肤表
面
人类
1%/7S
27
眼部毒
性
入眼
兔
18mg/6H
作用中等
28
突变毒
性
鼠伤寒沙门
氏菌
40umol/plate
29
突变毒
性
鼠伤寒沙门
氏菌
20ppm
30
突变毒
性
大肠杆菌
3500umol/10
H
31
突变毒
性
微生物
540mg/L
32
突变毒
性
肠外
黑腹果蝇
114mmol/L
33
突变毒
性
吸入
黑腹果蝇
750ppm
34
突变毒
性
肠外
黑腹果蝇
55mmol/L
35
突变毒
性
肠外
黑腹果蝇
55mmol/L
36
突变毒
性
粗糙脉抱菌
140mmol./L/l
0M
37
突变毒
性
酿酒酵母
25mmol/L
38
突变毒
性
酿酒酵母
25mmol/L
39
突变毒
性
酿酒酵母
25mmol/L
40
突变毒性
人类成纤维细胞
5mmol/L
41
突变毒性
人类白细胞
4mmol/L
42
突变毒性
吸入
人类
5ppm/Y
43
突变诉性
人类淋巴细胞
4pph
44
突变诉性
人类成纤维细胞
36ppm/24H
45
突变毒性
人类淋巴细胞
10mg/L
46
突变诉性
吸入
人类
380ppb/6H/4Y(间歇〉
47
突变诉性
吸入
人类
60ppm/12W(间嫩)
•18
突变诉性
人类成纤维细胞
5mmol/L
49
突变诉性
静脉注射
大亂
200mg/kg
50
突变诉性
吸入
大亂
200ppm/6H/4W(间歇)
51
突变诉性
大鼠Bonemarrow
30ug/L/2D
52
突变毒性
吸入
大鼠
1ug/L/17W
53
突变毒性
口服
大鼠
9mg/kg
54
突变毒性
吸入
大亂
50ppm/6H/3D(持续)
55
突变毒性
吸入
大亂
1000ppm/・lH
56
突变诉性
皮下注射
大鼠
40mg/kg
57
突变毒性
腹腔注射
小鼠
150mg/kg
58
突变毒性
静脉注射
小鼠
200mg/kg
59
突变毒性
吸入
小鼠
380ppnv3H(持续)
60
突变诉性
小鼠胎儿
2500umol/L
61
突变诉性
腹腔注射
小鼠
100mg/kg
62
突变毒性
吸入
小鼠
1800ppm/lH(持续)
63
突变诉性
吸入
小鼠
300ppm
64
突变诉性
吸入
小鼠
400ppm/6H(持续)
65
突变诉性
腹腔注射
小鼠
88120ug/kg
66
突变诉性
腹腔注射
小亂
88120ug/kg
67
突变诉性
吸入
小鼠
204ppm/6H/48D(间歇)
68
突变诉性
腹腔注射
小鼠
150mg/kg
69
突变毒性
腹腔注射
小鼠
200mg/kg/3D(间歇)
70
突变毒性
小鼠淋巴细胞
5umol/L
71
突变毒性
吸入
小鼠
200ppm/6H/4W(间歇)
72
突变毒性
腹腔注射
小鼠
30mg/kg/25D(间歇)
73
突变诉性
吸入
小鼠
165ppnv/6H/48D(间歇)
74
突变毒
性
仓鼠胎儿
625ppm/2H(持续〉
75
突变毒
性
仓亂成纤维
细胞
250ppm
76
突变毒
性
仓亂卵巢
5mg/L/lH
77
突变毒
性
仓鼠肺
7500ppm/2H(持续)
78
突变毒
性
吸入
猴
100ppm/7H/2Y(间
79
突变毒
性
吸入
猴
50ppW7H/2Y(间
眦)
80
突变毒
性
吸入
兔
50ppm/12W(何歇)
81
致癌性
口服
大就
1186mg/kg/2Y-I
1・致癌性一一致癌(根据RTECS标准)
2.胃肠道毒性一一肿瘤
3•肝毒性一一肿瘤
82
致癌性
吸入
大亂
33ppm/6H/2Y-I
1.致癌性——致癌(根据RTECS标准)
2.大脑毒性一一肿瘤
3.血液毒性一一白血病
83
致癌性
吸入
小鼠
50ppni/6H/2Y
1・致癌性一致癌(根据RTECS标准)
2•肺部.胸部或者呼吸毒性-一肿瘤
84
致癌性
皮下注
射
小就
292mg/kg/95W-I
1•致癌性一一致癌(根据RTECS标准)
2.血液毒性一一淋巴瘤,包括霍奇金病
3.致癌性一一适用于描定部位的肿瘤
85
致癌性
皮下注
射
小鼠.
1090mg/kg/91W-I
1.致癌性——肿瘤(根据RTECS标准)
2.血液毒性一一淋巴瘤,包括霍奇金病
3.致癌性一一适用于指定部位的肿瘤
86
致癌性
皮下注
射
小鼠.
908mg/kg/95W-I
1•致癌性一一致癌(根据RTECS标准)
2.血液靑性一一淋巴瘤.包括霍奇金病
3.致癌性一一适用于描定部位的肿瘤
87
致癌性
皮下注
射
小鼠.
2576mg/kg/95W-I
1.致癌性——致癌(根据RTECS标准〉
2•血液毒性一一淋巴瘤.包括霍奇金病
3.致癌性一一适用于描定部位的肿瘤
88
致癌性
口服
大鼠
5112mg/kg/2Y-I
1.致癌性——致癌(根据RTECS
标准)
胃肠道再性一一肿瘤
3.肝毒性一一肿瘤
89
致癌
性
吸
入
大
鼠
50ppm/7H/2Y-I
1•致癌性一一致癌(根据RTECS标准〉
2.血液毒性——肿瘤
90
致癌
性
吸
入
大
鼠
33ppm/6H/2Y-I
1・致癌性一一可能致癌(根据RTECS标准〉
2.大脑毒性——肿瘤
91
致癌
性
吸
入
大鼠
33ppm/6H/2Y-I
1・致癌性一一致癌(根据RTECS标准)
2.大脑祿性——肿瘤
92
生殖
毒性
吸
入
大
鼠
50ppm/6H,雄性配种
91天前
1.生殖毒性——雄性生精功能异常(包括遗传
物质,精子形态,精子活力和计数)
93
生殖
毒性
吸
入
大
鼠
100ppm/6H,雌性受孕
6-15天后
1•生殖毒性——胎儿滝性(如胎儿发育不良,但不至死亡)
94
生殖
毒性
吸
入
大
鼠
100ppm/6H,雄性配种
12周前
1.生殖祷性——影响新生儿活产指数
95
生殖
诉性
吸
入
大
鼠
3600ug/m3/
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- 环氧乙烷 物化 性质
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