丙烯腈
一、简介
丙烯腈是聚丙烯腈纤维的重要单体,属大宗基本有机化工产品,是三大合成材料——合成纤维、合成橡胶、塑料的基本且重要的原料,在有机合成工业和人民经济生活中用途广泛。
丙烯腈是合成纤维,合成橡胶和合成树脂的重要单体,也是杀虫剂虫满腈的中间体。
二、名称
1、化学名称
2-丙烯腈、乙烯基氰
2、商品名称
三、系统编号
CAS号107-13-1
EINECS号:203-466-5
四、物质颜色性状
1、颜色
无色
2、性状
3、相态
液体
4、臭味
有辛辣刺激性,有苦杏仁味
5、挥发性
五、化学结构
1、化学组成
2、化学式
C3H3N
3、分子量
分子量:53.06
4、分子结构(结构式)
CH2=CH-C≡N
5、分子结构数据
6、计算化学数据
7、生态化学数据
8、毒理学数据
有毒
六、物化性质
1、物理性质
1)、溶解性
与水部分互溶,溶解性:微溶于水,易溶于多数有机溶剂。
2)、酸碱性
3)、熔点
熔点(℃):-83.6
4)、密度
相对密度(水=1):0.81;相对蒸气密度(空气=1):1.83 5)、饱和蒸气压(kPa)
其蒸气和空气形成爆炸性混合物。
饱和蒸气压(kPa):13.33(22.8℃) 6)、爆炸上下限
极易燃,爆炸上限%(V/V):28.0
爆炸下限%(V/V):2.8
易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。
遇明火、高热易引起燃烧,并放出有毒气体。
爆炸上限%(V/V):(17.0±5)%爆炸下限%(V/V):3.05%
7)、凝固点
8)、比热容(燃烧热)
燃烧热(kJ/mol):1757.7
9)、沸点
沸点(℃):77.3
10)、临界温度压力
临界温度(℃):263
临界压力(MPa):3.5
11)、辛醇/水分配系数的对数值
辛醇/水分配系数的对数值:-0.92
12)、闪点
闪点(℃):-5
13)、引燃温度
引燃温度(℃):480
2、化学性质(化学反应)
1)、腐蚀性
2)、弱碱性
3)、稳定性
4)、沉淀性
5)、络合性
6)、还原性
7)、氧化性
与氧化剂、强酸、强碱、胺类、溴反应剧烈。
在火场高温下,能发生聚合放热,使容器破裂。
七、制作方法
主要由丙烯氨化氧化制得,
氰乙醇法
环氧乙烷和氢氰酸在水和三甲胺的存在下反应得氰乙醇,然后以碳酸镁为催化剂,于200-280℃脱水制得丙烯腈,收率约75%。
此法生产的丙烯腈纯度较高,但氢氰酸毒性大,成本也较高。
[2]
乙炔法
乙炔和氢氰酸在氯化亚铜-氯化钾-氯化钠稀盐酸溶液的催化作用下在80-90℃反应得丙烯腈此法生产过程简单,收率良好,以氢氰酸计可达97%。
但副反应多,产物精制较难,毒性也大,且原料乙炔价格高于丙烯,在技术和经济上落后于丙烯氨氧化法。
1960年以前,该法是世界各国生产丙烯腈的主要方法。
丙稀氨氧化法
以丙烯、氨、空气和水为原料,按其一定量配比进入沸腾床或固定床反应器,在以硅胶作载体的磷钼铋系或锑铁系催化剂作用下,在400-500℃温度和常压下,生成丙烯腈。
然后经中和塔用稀硫酸除去未反应的氨,再经吸收塔用水吸收丙烯腈等气体,形成水溶液,使该水溶液经萃取塔分离乙腈,在脱氢氰酸塔除去氢氰酸,经脱水、精馏而得丙烯腈产品,其单程收率可达75%,副产品有乙腈、氢氰酸和硫酸铵。
此法是最有工业生产价值的生产方法。
八、安全信息与措施
危险:该品易燃,高毒,为可疑致癌物。
1、健康危害
健康危害:该品在体内析出氰根,抑制呼吸酶;对呼吸中枢有直接麻醉作用。
急性中毒表现与氢氰酸相似。
急性中毒:以中枢神经系统症状为主,伴有上呼吸道和眼部刺激症状。
轻度中毒有头晕、头痛、乏力、上腹部不适、恶心、呕吐、胸闷、手足麻木、意识蒙胧及口唇紫绀等。
眼结膜及鼻、咽部充血。
重者除上述症状加重外,出现四肢阵发性强直抽搐、昏迷。
液体污染皮肤,可致皮炎,局部出现红斑、丘疹或水疱。
慢性中毒:尚无定论。
长期接触,部分工人出现神衰综合征,低血压等。
对肝脏影响未肯定。
2、环境危害
环境危害:对环境有严重危害,对水体可造成污染。
3、急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水或5%硫代硫酸钠溶液彻底冲洗至少20分钟。
就医。
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。
呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸(勿用口对口)和胸外心脏按压术。
给吸入亚硝酸异戊酯,就医。
食入:饮足量温水,催吐。
用1:5000高锰酸钾或5%硫代硫酸钠溶液洗胃。
4、消防措施
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氰化氢。
灭火方法:消防人员必须穿特殊防护服,在掩蔽处操作。
灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。
用水灭火无效,但须用水保持火场容器冷却。
1、风险术语(健康危害)
危险:该品易燃,高毒,为可疑致癌物。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氰化氢。
1)、侵入途径
2)、健康危害
3)、急救措施
2、安全术语与风险术语
安全术语
S53 :避免接触,使用前须获得特别指示说明。
S9:保持容器置于良好通风处。
S16 :远离火源。
风险术语
R11 :高度易燃。
R37/38 :刺激呼吸系统和皮肤。
R41:对眼睛有严重伤害。
R43:与皮肤接触可能致敏。
R45:可能致癌。
3、灭火方法
4、紧急处理
1)、消防措施
2)、泄漏应急处理
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,穿防毒服。
尽可能切断泄漏源。
防止流入下水道、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。
也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。
用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。
喷雾状水或泡沫冷却和稀释蒸汽、保护现场人员。
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。
[1]
5、管制信息
丙烯腈(剧毒)。
该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
6、存储方法
操作注意事项:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。
操作尽可能机械化、自动化。
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),穿连衣式胶布防毒衣,戴橡胶耐油手套。
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。
防止蒸气泄漏到工作场所空气中。
避免与氧化剂、酸类、碱类接触。
搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:通常商品加有稳定剂。
储存于阴凉、通风的库房。
远离火种、热源。
库温不宜超过26℃。
包装要求密封,不可与空气接触。
应与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放,切忌混储。
不宜大量储存或久存。
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和合适的收容材料。
应严格执行极毒物品“五双”管理制度。
密封保存
九、用途
丙烯腈是合成纤维,合成橡胶和合成树脂的重要单体。
由丙烯腈制得聚丙烯腈纤维即腈纶,其性能极似羊毛,因此也叫合成羊毛。
丙烯腈与丁二烯共聚可制得丁腈橡胶,具有良好的耐油性,耐寒性,耐磨性,和电绝缘性能,并且在大多数化学溶剂,阳光和热作用下,性能比较稳定。
丙烯腈与丁二烯、苯乙烯共聚制得ABS树脂,具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。
丙烯腈水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯类。
它们是重要的有机化工原料,丙烯腈还可电解加氢偶联制得己二腈,由己二腈加氢又可制得己二胺,己二胺是尼龙66原料。
可制造抗水剂和胶粘剂等,也用于其他有机合成和医药工业中,并用作谷类熏蒸剂等。
此外,该品也是一种非质子型极性溶剂、作为油田泥浆助剂PAC142原料。