环氧乙烷的性质和用途

环氧乙烷的易燃、易爆、易自聚和毒害性

环氧乙烷（EO）又称“氧化乙烯”，具有易燃、易爆、易自聚和毒害性，但其用途比较广泛，所以在运输、储存、使用过程中，应十分小心，防止事故的发生。

1 环氧乙烷的用途

环氧乙烷是重要的一种有机合成原料，用于制造乙二醇作为涤纶纤维的原料，食品添加剂牛磺酸的原料，用来合成洗涤剂、非离子型活性剂，也用来作为消毒剂、杀虫剂、谷物熏蒸剂、乳化剂、缩乙二醇类产品，也还用于生产增塑、润滑剂、橡胶和塑料等。环氧乙烷还可用作火箭等喷气式推进器的燃料，用作军事武器制造炸弹（相当于小型核爆）。

2 环氧乙烷的危险特性

1）环氧乙烷的理化性质 结构式：H2C——CH2

O

危险货物编号： 21039 分子量： 44.05

环氧乙烷纯品是一种无色气体，具有芳香醚的气味。 熔点： -111.3℃ 沸点： 10.7℃ 相对密度（水=1）： 0.87 相对蒸汽密度（空气=1）： 1.50

临界温度：

化学与生物工程学院 《化工工艺课程设计》报告

环氧乙烷的制取

年 级: 专 业: 设计者姓名: 学 号: 指导老师: 完成日期:

0911 应用化学 李 杰 0920109108 刘 垚

2012 年 7 月 3 日

目录

设计任务书 .................................................... - 1 -

一、基本数据................................................ - 1 - 二、课程设计内容及要求...................................... - 1 - 设计方案简介 .................................................. - 2 -

一、反应过程分析：.......................................... - 2 - 二、催化剂的选择：.......................................... - 3 - 三、反应器及混合器的选择：..................................

四、乙烯环氧化制环氧乙烷

低级烯烃的气相氧化都属非均相催化氧化范畴。催化剂为毫米级或μ级微粒,它们分别用于固定床或流化床反应器。 环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位的重要有机化工产品。它除部分用于制造非离子表面活性剂、氨基醇、乙二醇醚外,主要用来生产乙二醇，后者是制造聚酯树脂的主要原料。也大量用作抗冻剂。

1. 生产方法

环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧化法。

(1)氯醇法本法于1925年由美国联碳公司(UCC)首先实现工业化。生产过程包括二个基本反应:乙烯与次氯酸反应(俗称次氯酸化)和氯乙醇脱氯化氢反应(俗称环化或皂化)。

A次氯酸化反应

主要副反应有:



还有生成二氯二乙醚的副反应:



次氯酸化反应温度为40～60℃,C2H4∶Cl2=1.1～1.2∶1,即乙烯是过量的。压力对反应没有影响,只需满足克服系统阻力就行。

B氯乙醇的皂化(环化)反应

副反应为:

当有氧化镁杂质存在时,还可能生成少量醛类:

工业上除用Ca(OH)2作皂化剂外,还采用NaOH溶液。操作中应将皂化剂缓慢加入氯乙醇中。否则,在碱性介质中生成的环氧乙烷会

1.1 扩建项目风险评价 1.1.1 风险类型及识别 1.1.1.1 风险类型

根据工程分析确定本项目存在具有潜在危险因素为原料氯甲烷、环氧乙烷、异丙醇、硫酸二甲酯、氯乙酸、丙烯酰胺等在贮存、运输和生产中发生泄漏和火灾爆炸事故。

根据对同类化工项目的类比调查分析，以及鉴于火灾爆炸事故评价在安全评价范畴之内，本次环评只进行简单说明，重点进行毒物泄漏污染源事故风险影响评价。 1.1.1.2 物质危险性识别 （1）物料毒理毒性及分级

按照《环境风险评价实用技术和方法》规定，在进行化工、医药项目潜在危害分析时，首先要评价有害物质，确定项目中哪些物质属应该进行危险性评价以及毒物危害程度的分级。根据毒物的中毒危害程度可分为四级：Ⅰ—极度危害、Ⅱ—高度危害、Ⅲ—中度危害、Ⅳ—轻度危害。本项目主要原料的危害特征、毒性指标及危害程度分级判定结果见表10.1-1。

由表10.1-1可见，本项目所使用的原、辅材料中，环氧乙烷、硫酸二甲酯、氯乙酸、丙烯酰胺属高度危害物质，毒性级别均为Ⅱ。 （2）主要原、辅材料的火灾爆炸危险性的确定

参照《石油化工行业安全评价实施办法》进行火灾爆炸危险度的确定，爆炸危险度定义为：

H?R?LL

式中：R—燃烧（爆炸）上限；

四、乙烯环氧化制环氧乙烷

低级烯烃的气相氧化都属非均相催化氧化范畴。催化剂为毫米级或μ级微粒,它们分别用于固定床或流化床反应器。 环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位的重要有机化工产品。它除部分用于制造非离子表面活性剂、氨基醇、乙二醇醚外,主要用来生产乙二醇，后者是制造聚酯树脂的主要原料。也大量用作抗冻剂。

1. 生产方法

环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧化法。

(1)氯醇法本法于1925年由美国联碳公司(UCC)首先实现工业化。生产过程包括二个基本反应:乙烯与次氯酸反应(俗称次氯酸化)和氯乙醇脱氯化氢反应(俗称环化或皂化)。

A次氯酸化反应

主要副反应有:



还有生成二氯二乙醚的副反应:



次氯酸化反应温度为40～60℃,C2H4∶Cl2=1.1～1.2∶1,即乙烯是过量的。压力对反应没有影响,只需满足克服系统阻力就行。

B氯乙醇的皂化(环化)反应

副反应为:

当有氧化镁杂质存在时,还可能生成少量醛类:

工业上除用Ca(OH)2作皂化剂外,还采用NaOH溶液。操作中应将皂化剂缓慢加入氯乙醇中。否则,在碱性介质中生成的环氧乙烷会

氢气的性质和用途

教学目的

使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象以及注意事项； 根据氢气的性质了解其主要用途；

从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。

通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。 通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学，进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。

教学设计方案

重点：氢气的化学性质 一 复习提问：

1.写出实验室制氢气的化学方程式。 2.画出实验室制氢气的简易装置图。 二 导入 新课：氢气的性质。 1.氢气的物理性质：

按照描述氧气物理性质的顺序，回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。

装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。 肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况（1大气压，0℃）下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克／升，1.293克／升，0.0899克／升，它们的比值为16∶14.5∶1。（为什么用排空气法收集？） 氢气在通常状况下，是一种没

氢气的性质和用途

教学目的

使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象以及注意事项； 根据氢气的性质了解其主要用途；

从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。

通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。 通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学，进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。

教学设计方案

重点：氢气的化学性质 一 复习提问：

1.写出实验室制氢气的化学方程式。 2.画出实验室制氢气的简易装置图。 二 导入 新课：氢气的性质。 1.氢气的物理性质：

按照描述氧气物理性质的顺序，回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。

装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。 肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况（1大气压，0℃）下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克／升，1.293克／升，0.0899克／升，它们的比值为16∶14.5∶1。（为什么用排空气法收集？） 氢气在通常状况下，是一种没

氢气的性质和用途

教学目的

使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象以及注意事项；

根据氢气的性质了解其主要用途；

从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。

通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。

通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学，进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。

教学设计方案

重点：氢气的化学性质

一 复习提问：

1.写出实验室制氢气的化学方程式。

2.画出实验室制氢气的简易装置图。

二 导入 新课：氢气的性质。

1.氢气的物理性质：

按照描述氧气物理性质的顺序，回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。

装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。

肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况（1大气压，0℃）下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克／升，1.293克／升，0.0899克／升，它们的比值为16∶14.5∶1。（为什么用排空气法收集？）

氢气在通常状况下，是一种没有颜色、没有气味的气体，难溶于水，比空气轻。

2.氢气的化学性质

《氧气的性质和用途》说课稿

中原油田第十八中学 孙彦青

各位评委、各位老师：大家好！

今天我说课的内容是《氧气的性质和用途》下面我从教材、教法、学法和教学过程四个方面谈谈自己对这节课的教学设计。 一、说教材： （一）、教材分析：（点击鼠标）

人教版三年制初中化学第一章第二节的内容是《氧气的性质和用途》，本节教材分成：氧气的物理性质、氧气的化学性质和氧气的用途三部分。这三部分应以氧气的性质为中心，因为物质的用途主要决定于物质的性质。氧气是学生在初中化学学习中系统地认识具体物质及其变化规律的开始。我采用由浅入深、由简单到复杂的顺序，并逐步使学生学会掌握物质（单质和化合物）概念的一个系统模式。为以后探索别的物质如氢气、二氧化碳等做铺垫，教给学生认识物质性质的程序。 （二）、教学目标：（点击鼠标）

基础知识目标：

1、掌握氧气的化学性质，了解氧气物理性质和主要用途。

2、理解化合反应的概念 ，了解氧化反应的概念。 思想教育目标：

通过本节课的学习，使学生懂得物质的性质决定物质的用途，用途又体现性质的辨证关系。 基本能力目标：

通过氧气化学性质的探究性实验，使学生获得观察能力、语言表达能力 和综合分析能力。使他们逐步学会通过实验来研究物质极其变化规律

5.1工艺技术方案的比较

当前，世界范围内生产乙二醇的工艺技术路线主要有两种：一种是传统的原油—石脑油—乙烯制乙二醇；另一种就是我国独创的煤制乙二醇，以煤为原料，制成合成气，再以合成气中的CO和H2为原料制成乙二醇的技术。 1.石油路线 1）

环氧乙烷直接水合法

环氧乙烷直接水合法是目前国内外生产乙二醇最主要的方法，该工艺是在高温和加压下进行的。环氧乙烷在管式反应器中，将环氧乙烷与水以一定比例混合，然后与离开水解反应器的乙二醇和水的混合物换热，预热到120~160后进入水解反应器，在190~200水解，停留时间约为30min，操作压力约为2.23MPa，过程为放热反应，生成的乙二醇水溶液中乙二醇质量分数大约为10%左右，同时还有一缩乙二醇、二缩乙二醇和少量的聚乙二醇生成。为了提高乙二醇的选择性，一般将水比提高。由于反应液中含有大量的水，需要设置多个蒸发器脱水，造成工艺流程长，设备多，能耗高，直接影响乙二醇的生产技术，这是主要缺点。在当前低油价背景下，以原油为起点的乙烯法乙二醇生产成本连连降低。 2）环氧乙烷催化水合法

环氧乙烷催化水合法大致可分为均相催化水合法和非均相水合法两大类，是针对直接水合法生产乙二醇工艺中水比高的缺点，为了提高选择性，