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环己烷

信息来源:paintkey.com  时间:2010-10-22  浏览次数:525

  环己烷对酸、碱比较稳定,与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应,与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应,生成硝基环己烷。在铂或钯催化下,350℃以上发生脱氢反应生成苯。环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化,生成甲基戌烷。与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。
  环己烷也可以发生氧化反应,在不同的条件下所得的主要产物不同。例如在185~200℃,10~40大气压下,用空气氧化时,得到90%的环己醇。若用脂肪酸的钴盐或锰盐作催化剂在120~140℃、18~24大气压下,用空气氧化,则得到环己醇和环己酮[1]的混合物。高温下用空气、浓硝酸或二氧化氮直接氧化环己烷得到己二酸。在钯、钼、铬、锰的氧化物存在下,进行气相氧化则得到顺丁烯二酸。在日光或紫外光照射下与卤素作用生成卤化物。与氯化亚硝酰反应生成环己肟。用三氯化铝作催化剂将环己烷与乙烯反应生成乙基环己烷、二甲基涣、二乙基环己烷和四甲基环己烷等。
  又名六氢化苯,无色易挥发液体,沸点80.74℃,凝固点6.55℃。环己烷主要用于制造环己醇和环己酮(约占90%),并进一步生产己二酸和己内酰胺。它们是生产聚酰胺的单体。少量用作工业溶剂。
  工业上,环己烷最初是通过原油蒸馏直接分离获得,其纯度为85%。美国亨布尔石油公司和菲利浦石油公司通过使轻质馏分油中甲基环戊烷异构化,将环己烷纯度提高到99%。进入60年代,随着聚酰胺生产的发展,对环己烷需要量迅速增长,用原油分离获得的环己烷无论在数量上或质量上都不能满足要求,因此用苯为原料加氢生产环己烷的方法得到迅速发展。迄今,80%~85%的环己烷均由苯加氢制得,其余仍由原油直接蒸馏获得。
  苯加氢是强放热反应,反应常在一定压力下进行:
  苯可单程完全转化,并获得高纯度的环己烷。加氢过程要求用非常纯的苯为原料(苯中的含硫量在1ppm以下,通常利用催化重整生产的苯和富氢为原料),具有较好的经济效果。
  化学反应

  苯加氢制环己烷的工业生产方法很多,所用催化剂的类型、反应操作条件、反应器形式等各不相同,关键在于确保苯完全加氢的同时,及时移出反应热,控制反应温度及停留时间,限制环己烷异构成甲基环戊烷。加氢方法可分为液相法和气相法两类。气相法反应压力较低,反应温度较高,反应产物不需分离催化剂;液相法生产能力大,反应条件温和,可采用低纯度(55%)的氢气,可不设氢气循环系统。
  液相加氢法 法国石油研究所开发的方法,简称IFP法,具有一定代表性,在世界上得到广泛应用。IFP法
  的加氢反应装置,由主反应器和终反应器串联组成(见图)。主反应器为液相操作,采用悬浮的骨架镍(见金属催化剂)为催化剂。反应器内通过氢气鼓泡和液体循环的方法,移出反应热。反应温度200~225℃,压力4.9MPa。通过主反应器约有95%的苯转化为环己烷。终反应器采用固定床气相操作,未转化的苯在此完全转化,产品纯度99.8%以上。
  环乙烷

  气相加氢法 将苯蒸气与氢的混合气通过催化剂床层进行加氢反应;一般用列管固定床反应器,可以由两个或三个串联,逐级升温使苯完全转化。海德拉法是美国环球油品公司开发的第一个实现苯加氢工业化的方法,采用镍催化剂绝热反应器,最后一台反应器出口温度保持在275℃以下,压力3MPa左右,环己烷产率在90%以上,纯度大于99.9%。
  健康危害
  侵入途径 吸入、食入、经皮吸收。
  健康危害 对眼和上呼吸道有轻度刺激作用。持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其它一些麻醉症状。液体污染皮肤可引起痒感。
  急救措施
  皮肤接触 脱去被污染的衣着, 用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
  眼睛接触 提起眼睑, 用流动清水或生理盐水冲洗。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。就医。
  食入 饮足量温水,催吐,就医。
  燃爆特性与消防
  本品易燃,闪点- 16. 5 ℃。爆炸下限1. 2%, 爆炸上限8. 4% , 引燃温度245 ℃, 最小点火能0. 22 mJ , 最大爆炸压力0. 843 MPa。
  危险特性 极易燃, 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应,甚至引起燃烧。
  在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重, 能在较低处扩散到相当远的地方, 遇明火会引着回燃。
  灭火方法 喷水冷却容器, 可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
  灭火剂:泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。
  泄漏应急处理
  迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,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, 穿消防防护服。尽可能切断泄漏源, 防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
  小量泄漏: 用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗, 洗液稀释后放入废水系统。
  大量泄漏:构成围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖, 降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内, 回收或运至废物处理场所处置。
  储运注意事项
  储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓内温度不宜超过30 ℃。防止阳光直射。保持容器密封。
  应与氧化剂分开存放。
  仓间内的照明、通风等设施应采用防爆型, 开关设在仓外。
  配备相应品种和数量的消防器材。
  桶装堆垛不可过大,应留墙距、顶距、柱距及必要的防火检查走道。
  罐储时要有防火防爆技术措施。
  禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
  灌装时应注意流速(不超过3m/ s) ,且有接地装置,防止静电积聚。
  搬运时要轻装轻卸, 防止包装及容器损坏。
  防护措施
  车间卫生标准 中国MAC 100 mg/ m3
  工程控制 生产过程密闭, 全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
  呼吸系统防护 一般不需要特殊防护, 高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩) 。
  眼睛防护 空气中浓度超标时, 戴安全防护眼镜。
  身体防护 穿防静电工作服。
  手防护 戴防苯耐油手套。
  其它工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。
  稳定性和反应活性
  稳定性 稳定
  聚合危害 不聚合
  禁忌物 强氧化剂。
  燃烧(分解) 产物 一氧化碳、二氧化碳。
  环境资料
  该物质对环境可能有危害, 对海藻应给予特别注意。在环境中能被生物降解。
  废弃
  处置前应参阅国家和地方有关法规。用控制焚烧法处置。
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