1. 環氧乙烷制備方法
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。被廣泛地應用於洗滌,制葯,印染等行業。在化工相關產業可作為清潔劑的起始劑。
制備方法
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。第二步是用鹼(通常為石灰乳)與2-氯乙醇反應,生成環氧乙烷。[7]
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。
我國最早以傳統的乙醇為原料經氯醇法生產EO。20世紀70年代我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。
主要用途
環氧乙烷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。被廣泛地應用於洗滌,制葯,印染等行業。在化工相關產業可作為清潔劑的起始劑。
環氧乙烷有殺菌作用,對金屬不腐蝕,無殘留氣味,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以及材料的氣體殺菌劑。美國化學家Lloyd Hall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綳帶、縫線及手術器具。
主要用於製造其他各種溶劑(如溶纖劑等),稀釋劑,非離子型表面活性劑,合成洗滌劑、抗凍劑、消毒劑、增韌劑和增塑劑等。與纖維素發生羥乙基化可合成得水溶性樹脂(其環氧乙烷含量約75%)。還可用作熏蒸劑、塗料增稠劑、乳化劑、膠黏劑和紙張上漿劑等。[8]
通常採用環氧乙烷-二氧化碳(兩者之比為90:10)或環氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物,主要用於醫院和精密儀器的消毒。環氧乙烷用熏蒸劑常用於糧食、食物的保藏。例如,干蛋粉的貯藏中常因受細菌的作用而分解,用環氧乙烷熏蒸處理,可防止變質,而蛋粉的化學成分,包括氨基酸等都不受影響。
環氧乙烷易與酸作用,因此可作為抗酸劑添加於某些物質中,從而降低這些物質的酸度或者使用其長期不產生酸性。例如,在生產氯化丁基橡膠時,異丁烯與異戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入環氧乙烷,則成品即可完全不用鹼洗和水洗。