当前位置:文档之家› 己内酰胺、环己酮基本知识

己内酰胺、环己酮基本知识

己内酰胺是重要的有机化工原料之一,主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龙-6切片,或锦纶-6切片),可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。

尼龙-6切片随着质量和指标的不同,有不同的侧重应用领域。

名称己内酰胺;ε-己内酰胺;Caprolactam;CPLIUPAC名Azepan-2-oneCAS号105-60-2分子式C6H11NO;NH(CH2)5CO分子量113.18常温下状态白色晶体蒸汽压0.67kPa/122℃己内酰胺闪点125℃熔点68~70℃沸点136~138℃/10mmHg270℃/760mmHg;溶解性溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂,相对密度(水=1)1.05(70%水溶液),稳定性稳定生产工艺1943年,德国法本公司通过环己酮-羟胺合成(现在简称为肟法),首先实现了己内酰胺工业生产。

随着合成纤维工业发展,对己内酰胺需要量增加,又有不少新生产方法问世。

先后出现了甲苯法(又称斯尼亚法);光亚硝化法(又称PNC法);己内酯法(又称UCC法);环己烷硝化法和环己酮硝化法。

新近正在开发的环己酮氨化氧化法,由于生产过程中无需采用羟胺进行环己酮肟化,且流程简单,已引起人们的关注。

在已工业化的己内酰胺各生产方法中,肟法仍是80年代工业应用最广的方法,其产量占己内酰胺产量中的绝大部分。

甲苯法由于甲苯资源丰富,生产成本低,具有一定的发展前途。

其他各种生产方法,鉴于种种原因,至今仍未能推广。

如以环己烷为原料的方法中,PNC法具有流程短、原料价廉等优点;但耗电多、设备腐蚀严重。

在己内酰胺的生产过程中,往往副产硫酸铵,但由于硫酸铵滞销,因此,减少或消除副产硫酸铵,成为评价当今己内酰胺工业生产经济性的一个重要因素。

肟法各种肟法的主要生产步骤如下:一、拉西羟胺合成法(由法本公司开发)是用二氧化硫还原亚硝酸铵生成羟胺二磺酸盐(简称二盐),二盐水解生成硫酸羟胺。

硫酸羟胺与环己酮在80~110℃下反应生成环己酮肟(简称肟)和硫酸,然后用25%氨水中和至pH约7,肟和硫酸铵溶液即分层析出。

二、HPO法(由荷兰国家矿业公司开发)80年代发展很快。

HPO法是在磷酸盐缓冲溶液中,采用以木炭或氧化铝为载体的钯催化剂,使硝酸根离子加氢生成羟胺盐,并在甲苯溶剂中与环己酮肟化。

HPO法使羟胺合成与肟化工艺结合起来,肟化无副产硫酸铵。

在反应废液中,加入硝酸后便可返回硝酸根离子加氢工序重新使用。

三、一氧化氮还原法(瑞士尹文达研究和专利公司和联邦德国巴斯夫公司开发)是在稀硫酸中用铂催化剂(见金属催化剂)使一氧化氮加氢,此法副产硫酸铵少,但要求原料纯度高,并要增设催化剂回收工序,目前应用较少。

贝克曼重排(简称转位)肟在发烟硫酸中转位,反应温度80~110℃,收率97%~99%。

产物再用13%氨水中和。

中和生成粗己内酰胺溶液(又称粗油)和硫酸铵。

为消除转位副产硫酸铵,荷兰国家矿业公司开发了硫酸循环法。

它是将转位产物中的硫酸中和生成为硫酸氢铵,然后用溶剂萃取出己内酰胺。

硫酸氢铵再热解为二氧化硫,二氧化硫转化为发烟硫酸循环使用。

无副产硫酸铵的转位方法还有气相转位法、离子交换树脂法、电渗析分离法等。

己内酰胺精制各种己内酰胺生产方法中,均需对己内酰胺进行精制。

一般精制方法有:化学精制(高锰酸钾氧化、催化加氢等)法、萃取法、重结晶法、离子交换树脂法、真空蒸馏法等,为获得高纯度产品,工业上一般是组合几种方法进行联合精制。

一、甲苯法甲苯在钴盐催化剂作用下氧化生成苯甲酸;反应温度160~170℃,压力0.8~1.0MPa,转化率约30%,收率为理论值的92%。

苯甲酸用活性炭载体上的钯催化剂进行液相加氢生成六氢苯甲酸;反应温度170℃,压力1.0~1.7MPa,转化率99%,收率几乎达100%。

在发烟硫酸中,六氢苯甲酸与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺,并用氨水中和;转化率50%,选择性90%。

为减少或消除副产硫酸铵,开发了改良的副产硫酸铵减半法和无副产硫酸铵法。

二、无副产硫酸铵法是将转位产物用水稀释为50%的硫酸己内酰胺溶液,以甲苯或烷基苯酚为溶剂萃取出己内酰胺,稀硫酸经提浓后热解成二氧化硫,二氧化硫再转化为发烟硫酸循环使用。

三、光亚硝化法氯亚硝酰(NOCl)与氯化氢的混合气通入低于20℃的环己烷中,在汞灯照射下进行光化学反应生成肟,选择性86%,收率80%以上。

肟经转位便生成己内酰胺并放出氯化氢。

鉴别方法实验室监测方法空气中已内酰胺含量测定:如果本品在空气中呈尘埃状,则以过滤器收集,若呈气化状则用撞击式取样管收集,然后用气液色谱法分析。

对环境的影响一、健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮肤吸收。

健康危害:经常接触本品可致神衰综合征。

此外,尚可引起鼻出血、鼻干、上呼吸道炎症及胃灼热感等。

本品能引起皮肤损害,接触者出现皮肤干燥、角质层增夺取、皮肤皲裂、脱屑等,可发生全身性皮炎,易经皮肤吸收。

二、毒理及环境行为毒性:低毒类。

致痉挛性毒物和细胞原生质毒。

主要用途于中枢神经,特别是脑干,可引起裨脏器的损害。

被癌症研究机构划定为4类致癌物。

急性毒性:LD501155mg/kg(大鼠经口);70g(人经口致死量)亚急性和慢性毒性:大鼠经口500mg/kg×6月体重、血相有变化,大脑有病理损害;人吸入61mg/m3以下,上呼吸道炎症和胃有灼热感等;人吸入17.5mg/m3神衰症候群和皮肤损害;人吸入10mg/m3以下×3~10年,有神衰症候群发生。

危险特性:遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。

受高热分解,产生有毒的氮氧化物。

粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定的浓度时,遇火星发生爆炸。

燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。

三、环境标准中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度10mg/m3前苏联(1977) 居民区大气中有害物最大允许浓度0.06mg/m3(最大值,昼夜均值)中国(待颁布) 饮用水源水中在害物质的最高容许浓度 3.0mg/L(以BOD计)前苏联(1978)生活饮用水和娱乐用水水体中有害物质的最大允许浓度1.0mg/L嗅觉阈浓度0.3mg/m3应急处理处置方法一、泄漏应急处理隔离泄漏污染区,周围设警告标志,切断火源。

应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。

不要直接接触泄漏物,用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中,运至废物处理场所。

如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。

二、防护措施呼吸系统防护:空气中浓度超标时,戴面具式呼吸器。

紧急事态抢救或逃生时,应该佩带自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿工作服。

手防护:戴橡皮胶手套。

其它:工作后,淋浴更衣。

注意个人清洁卫生。

三、急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水彻底冲洗。

眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用大量流动清水或生理盐水冲洗。

就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。

就医。

食入:误服者漱口,给饮牛奶或蛋清,就医。

灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。

包装及储运一般采用双层包装袋,内袋为聚乙烯薄膜袋,热合封口;外袋为牛皮纸、聚乙烯等三合一复合袋。

应储存在干燥、清洁的库房内,运输过程应防止受潮、日晒,防止包装袋破损。

中国市场发展现状2008年对于中国己内酰胺市场来说无疑经历了诸多考验:经济危机的冲击引发化工品价格暴跌,进口反倾销税的取消正潜移默化地改变市场供应格局,下游纺织和轮胎行业处境艰难导致对原料需求低迷,等等。

据海关统计,2008年己内酰胺(税则号29337100)进口量为45.01万吨,较2007年47.25万吨减少了2.24万吨。

己内酰胺(CPL)是制造聚酰胺纤维和树脂的主要原料。

还可作为橡胶制造中的封闭剂,其接力温度为160℃。

环己酮,有机化合物,为羰基碳原子包括在六元环内的饱和环酮。

无色透明液体,带有泥土气息,含有痕迹量的酚时,则带有薄荷味。

不纯物为浅黄色,随着存放时间生成杂质而显色,呈水白色到灰黄色,具有强烈的刺鼻臭味。

与空气混合爆炸极与开链饱和酮相同。

环己酮有致癌作用,在工业上主要用作有机合成原料和溶剂,例如它可溶解硝酸纤维素、涂料、油漆等理化性质物理性质外观与性状:无色或浅黄色透明液体,有强烈的刺激性臭味。

熔点(℃):-45相对密度(水=1):0.95沸点(℃):155.6相对蒸气密度(空气=1):3.38分子式:C6H10O分子量:98.14含量: 优级≥99.5%;合格品≥99.0%。

饱和蒸气压(kPa):1.33(38.7℃)临界温度(℃):385.9临界压力(MPa):4.06辛醇/水分配系数的对数值:0.81闪点(℃):43爆炸上限%(V/V):9.4引燃温度(℃):420爆炸下限%(V/V):1.1溶解性:微溶于水,可混溶于醇、醚、苯、丙酮等多数有机溶剂。

[1]化学性质易燃,遇高热、明火有引起燃烧的危险。

与氧化剂接触猛烈反应。

[1]编辑本段作用与用途环己酮是重要化工原料,是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体。

也是重要的工业溶剂,如用于油漆,特别是用于那些含有硝化纤维、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆等。

用于有机磷杀虫剂及许多类似物等农药的优良溶剂,用作染料的溶剂,作为活塞型航空润滑油的粘滞溶剂,脂、蜡及橡胶的溶剂。

也用作染色和褪光丝的均化剂,擦亮金属的脱脂剂,木材着色涂漆,可用环己酮脱膜、脱污、脱斑。

环己酮与氰乙酸缩合得环己叉氰乙酸,再经消除、脱羧得环己烯乙腈,最后经加氢得到环己烯乙胺[3399-73-3],环己烯乙胺是药物咳美切、特马伦等的中间体。

用作指甲油等化妆品的高沸点溶剂。

通常与低沸点溶剂和中沸点溶剂配制成混合溶剂,以获得适宜的挥发速度和黏度。

编辑本段使用注意事项危险性概述健康危害:该品具有麻醉和刺激作用。

急性中毒:主要表现有眼、鼻、喉粘膜刺激症状和头晕、胸闷、全身无力等症状。

重者可出现休克、昏迷、四肢抽搐、肺水肿,最后因呼吸衰竭而死亡。

脱离接触后能较快恢复正常。

液体对皮肤有刺激性;眼接触有可能造成角膜损害。

慢性影响:长期反复接触可致皮炎。

燃爆危险:该品易燃,具刺激性。

急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清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。

就医。

食入:饮足量温水,催吐。

就医。

消防措施有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。

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。

灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

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,穿防静电工作服。

相关主题