環氧乙烷

環氧乙烷

是一種有機化合物,化學式是C2H4O,是一種有毒的致癌物質,以前被用來製造殺菌劑。環氧乙烷易燃易爆,不易長途運輸,因此有強烈的地域性。被廣泛地套用於洗滌,製藥,印染等行業。在化工相關產業可作為清潔劑的起始劑。

基本信息

外觀

室溫、常壓下為無色氣體,比空氣重,密度為1.52,具芳香醚味;當溫度低於10.8℃時,氣體液化。無色透明,能與水以任意比例混溶,並能溶於常用有機溶劑和油脂。

理化特性

易燃易爆,有毒,為致癌物,具刺激性,具致敏性。

製備

氯醇法

分兩步反應,第一步是將乙烯和氯氣通入水中,生成2-氯乙醇。第二步是用(通常為石灰乳)與2-氯乙醇反應,生成環氧乙烷。乙烯經次氯酸化生成氯乙醇,然後與氫氧化鈣皂化生成環氧乙烷粗產品,再經分餾,製得環氧乙烷。反應式和工藝流程如下。

氯醇法1
氯醇法1
氯醇法2
氯醇法2

中國最早以傳統的乙醇為原料經氯醇法生產EO。20世紀70年代中國開始引進以生產聚酯原料乙二醇為目的的產物環氧乙烷/乙二醇聯產裝置。

氧化法

可分為空氣法和氧氣法兩種。前者以空氣為氧化劑,後者用濃度大於95%(體積)的氧氣作為氧化劑。此外也有用富氧空氣為氧化劑的。氧化法的工業生產流程分為反應、環氧乙烷回收及環氧乙烷精製三個部分。

世界上EO工業化生產裝置幾乎全部採用以銀為催化劑的乙烯直接氧化法。全球EO生產技術主要被Shell公司(英荷合資)、美國SD(科學設計公司)、美國UCC三家公司所壟斷。此外擁有EO生產技術的還有日本觸媒公司、美國DOW化學公司、德國赫斯公司等。

用途

環氧乙烷可殺滅細菌(及其內孢子)、黴菌及真菌,因此可用於消毒一些不能耐受高溫消毒的物品。美國化學家LloydHall在1938年取得以環氧乙烷消毒法保存香料的專利,該方法直到今天仍有人使用。環氧乙烷也被廣泛用於消毒醫療用品諸如繃帶、縫線及手術器具。
大部份的環氧乙烷被用於製造其它化學品,主要是乙二醇。乙二醇主要的最終用途是生產聚酯聚合物,也被用作汽車冷卻劑及防凍劑。
由於環氧乙烷易燃及在空氣中有廣闊的爆炸濃度範圍,它有時被用作燃料氣化爆彈的燃料成份。

殺菌效能

藥理作用

環氧乙烷殺滅微生物是由於它能與微生物的蛋白質,DNARNA發生非特異性烷基化作用。以蛋白質為例,蛋白質上的羧基、氨基、硫氫基和羥基被烷基化,使蛋白質的正常的生化反應和新陳代謝受阻,導致微生物死亡。環氧乙烷經水解轉化成乙二醇,乙二醇也具有一定殺菌作用。

用法用量

因環氧乙烷易爆易燃,在空氣中濃度超過3%可引起燃燒爆炸。一般使用CO2或鹵烷作稀釋劑,防止燃燒爆炸,其製劑是10%的環氧乙烷與90%的CO2或鹵烷混合而成。消毒時必須在密閉容器內進行。較常用的有固定容器消毒法,消毒袋消毒法,塑膠棚幕消毒法和自動控制消毒箱消毒法。上述各種方法都須保證滅菌的可靠性和可重複性,工作條件對操作人員沒有明顯的危害性。
消毒效果與消毒時間、溫度、濕度、污染微生物類型和數量及環氧乙烷在消毒溶器中的分壓有關。溫度升高增強殺菌作用,對大多數對熱不穩定的物品常用溫度約55℃。乾燥微生物必須給予水分濕潤才能殺滅,常用的消毒劑相對濃度40%~60%。消毒時間6~24h。

注意事項

環氧乙烷對大多數消毒物品無損害。可破壞食物中的某些成分,如維生素B1、B2、B6和葉酸,消毒後食物中組氨酸、蛋氨酸賴氨酸等含量降低。鏈黴素經環氧乙烷滅菌後效力降低35%,但對青黴素無滅活作用。因本品可導致紅細胞溶解、補體滅活和凝血酶原破壞,不能用作血液滅菌。

毒性

急性中毒

:患者有劇烈的搏動性頭痛、頭暈、噁心和嘔吐、流淚、嗆咳、胸悶、呼吸困難;重者全身肌肉顫動、言語障礙、共濟失調、出汗、神志不清,以致昏迷。還可見心肌損害和肝功能異常。
搶救恢復後可有短暫精神失常,遲發性功能性失音或中樞性偏癱。皮膚接觸迅速發生紅腫,數小時後起泡,反覆接觸可致敏。液體濺入眼內,可致角膜灼傷。

慢性影響

:長期少量接觸,可見有神經衰弱綜合徵和植物神經功能紊亂。

環境危害

:對環境有危害。

安全救護

急救措施

環氧乙烷環氧乙烷生產線
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。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。呼吸心跳停止時,立即進行人工呼吸胸外心臟按壓術

消防措施

危險特性:其蒸氣能與空氣形成範圍廣闊的爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。若遇高熱可發生劇烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。接觸鹼金屬、氫氧化物或高活性催化劑如鐵、錫和鋁的無水氯化物及鐵和鋁的氧化物可大量放熱,並可能引起爆炸。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。
有害燃燒產物:一氧化碳二氧化碳
滅火方法:切斷氣源。若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。
滅火劑:霧狀水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳。

泄漏應急處理

應急處理:迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並立即隔離150m,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,穿防靜電工作服。儘可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方,防止氣體進入。
合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。

處置與儲存

操作注意事項:密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩),穿防靜電工作服,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與類、鹼、醇類接觸。在傳送過程中,鋼瓶和容器必須接地和跨接,防止產生靜電。禁止撞擊和震盪。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。
儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。避免光照。庫溫不宜超過30℃。應與酸類、鹼類、醇類、食用化學品分開存放,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。應嚴格執行極毒物品“五雙”管理制度。

個體防護

警示告知警示告知
中國MAC(mg/m3):5
前蘇聯MAC(mg/m3):1
TLVTN:ACGIH1ppm,1.8mg/m3
TLVWN:未制定標準
監測方法:氣相色譜法;變色酸分光光度法;直接進樣-氣相色譜法
工程控制:密閉操作,局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護:空氣中濃度超標時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。緊急事態搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴橡膠手套。
其他防護:工作現場嚴禁吸菸。工作完畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

運輸信息

環氧乙烷環氧乙烷
危險貨物編號:21039
UN編號:1040
包裝類別:O52
包裝方法:鋼質氣瓶;安瓿瓶外普通木箱。
運輸注意事項:鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。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。嚴禁與酸類、鹼類、醇類、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸,防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛,禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

法規信息

法規信息化學危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則(化勞發[1992]677號),工作場所安全使用化學品規定([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌(GB13690-92)將該物質劃為第2.1類易燃氣體;車間空氣中環氧乙烷衛生標準(GB11721-89),規定了車間空氣中該物質的最高容許濃度及檢測方法。

化學與物理術語(一)

通過對化學和物理的了解,來明白生活中的細節,從而使我們更好的明白一些事物。

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