環己烷

環己烷

環己烷,分子式為C6H12。一般用作一般溶劑、色譜分析標準物質及用於有機合成。極易燃, 其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸發生強烈反應,甚至引起燃燒。

基本信息

理化性質

分子球狀結構分子球狀結構
環己烷,分子式為C6H12,具有揮發性,微有刺激性氣味的液體,無腐蝕性。折射率:1.42662,辛醇/水分配係數的對數值:7(計算值),飽和蒸氣壓:13.33kPa(60.8℃),臨界溫度:280.4℃,臨界壓力:4.05MPa,溶於乙醇乙醚丙酮等多數有機溶劑。極易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸發生強烈反應,甚至引起燃燒。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。爆炸下限:1.2%,爆炸上限:8.4%,引燃溫度:245℃,最小點火能:0.22mJ,最大爆炸壓力:0.843MPa。

主要用途

用於製備環己醇環己酮己內醯胺己二酸和尼龍6等。環己烷主要用於製造環己醇和環己酮(約占90%),並進一步生產己二酸和己內醯胺。它們是生產聚醯胺的單體。少量用作工業、塗料溶劑,是樹脂、脂肪、石蠟油類、丁基橡膠等的極好溶劑。另外,環己烷也用於醫藥行業,用於醫藥中間體的合成。環己烷尤其適用作丁苯橡膠溶劑,其消耗量一般為投料量的4倍以上。環己烷90%用於環己酮生產,環己酮為己內醯胺和己二酸生產的中間產品。

用作一般溶劑、色譜分析標準物質、光刻膠溶劑及有機合成。

製備方法

工業上,環己烷最初是通過原油蒸餾 直接分離獲得,其純度為85%。美國亨布爾石油公司和菲利浦石油公司通過使輕質餾分油中甲基環戊烷異構化 ,將環己烷純度提高到99%。進入60年代,隨著聚醯胺生產的發展,對環己烷需要量迅速增長,用原油分離獲得的環己烷無論在數量上或質量上都不能滿足要求,因此用 為原料加氫 生產環己烷的方法得到迅速發展。迄今,80%~85%的環己烷均由苯加氫製得,其餘仍由原油直接蒸餾獲得。
苯加氫是強放熱反應,反應常在一定壓力下進行:

環己烷

苯可單程完全轉化,並獲得高純度的環己烷。加氫過程要求用非常純的苯為原料(苯中的含硫量在1ppm以下,通常利用催化重整 生產的苯和富氫為原料),具有較好的經濟效果。
苯加氫制環己烷的工業生產方法很多,所用催化劑的類型、反應操作條件、反應器形式等各不相同,關鍵在於確保苯完全加氫的同時,及時移出反應熱,控制反應溫度及停留時間,限制環己烷異構成甲基環戊烷。加氫方法可分為液相法和氣相法兩類。氣相法反應壓力較低,反應溫度較高,反應產物不需分離催化劑;液相法生產能力大,反應條件溫和,可採用低純度(55%)的氫氣,可不設氫氣循環系統。
液相加氫法  法國石油研究所開發的方法,簡稱IFP法,具有一定代表性,在世界上得到廣泛套用。IFP法的加氫反應裝置,由主反應器和終反應器串聯組成(見圖)。主反應器為液相操作,採用懸浮的骨架鎳(見金屬催化劑 )為催化劑。反應器內通過氫氣鼓泡和液體循環的方法,移出反應熱。反應溫度200~225℃,壓力4.9MPa。通過主反應器約有95%的苯轉化為環己烷。終反應器採用固定床氣相操作,未轉化的苯在此完全轉化,產品純度99.8%以上。

環己烷環己烷
氣相加氫法  將苯蒸氣與氫的混合氣通過催化劑床層進行加氫反應;一般用列管固定床反應器 ,可以由兩個或三個串聯,逐級升溫使苯完全轉化。海德拉法是美國環球油品公司 開發的第一個實現苯加氫工業化的方法,採用鎳催化劑絕熱反應器,最後一台反應器出口溫度保持在275℃以下,壓力3MPa左右,環己烷產率在90%以上,純度大於99.9%。

安全性

健康危害

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:對眼和上呼吸道有輕度刺激作用。持續吸入可引起頭暈、噁心、倦睡和其它一些麻醉症狀。液體污染皮膚可引起癢感。

環境危害

該物質對環境可能有危害,對海藻應給予特別注意。在環境中能被生物降解。處置前應參閱國家和地方有關法規。用控制焚燒法處置。

應急處理

急救措施

皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐,就醫。

滅火方法

噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音,必須馬上撤離。
滅火劑:泡沫、二氧化碳、乾粉、砂土。用水滅火無效。

泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。
建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。儘可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。
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劑製成的乳液刷洗,洗液稀釋後放入廢水系統。
大量泄漏:構成圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

防護措施

車間衛生標準中國MAC100mg/m3
工程控制生產過程密閉,全面通風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護一般不需要特殊防護,高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護空氣中濃度超標時,戴安全防護眼鏡。
身體防護穿防靜電工作服。
手防護戴防苯耐油手套。
其它工作現場嚴禁吸菸。避免長期反覆接觸。

儲存運輸

儲存於陰涼、通風倉間內。遠離火種、熱源。倉內溫度不宜超過30℃。防止陽光直射。保持容器密封。應與氧化劑分開存放,倉間內的照明、通風等設施應採用防爆型,開關設在倉外。配備相應品種和數量的消防器材。桶裝堆垛不可過大,應留牆距、頂距、柱距及必要的防火檢查走道。罐儲時要有防火防爆技術措施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。灌裝時應注意流速(不超過3m/s),且有接地裝置,防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。

運輸、儲存、包裝注意事項:

1.運輸注意事項:運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽(罐)車應有接地鏈,槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。嚴禁與氧化劑等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸;
2.儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應與氧化劑分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料;
3.包裝注意事項:小開口鋼桶;安瓿瓶外普通木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶(罐)外普通木箱。

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