乙烯

乙烯，化学式为C2H4，分子量为28.054，是由两个碳原子和四个氢原子组成的有机化合物，两个碳原子之间以碳碳双键连接。常温常压下的乙烯是一种具有甜味的无色气体。不溶于水，密度比空气小，易燃。

乙烯是石油化工最基本原料之一，是合成纤维、合成橡胶、合成塑料(聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、合成乙醇(酒精)等的基本化工原料，还可用于二氯乙烷、乙二醇、烷基铝、氯乙烯、醋酸乙烯酯等化工产品的生产，也可用作水果和蔬菜的催熟剂，是一种已证实的植物激su。

乙烯存在于植物的某些组织、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。乙烯也是植物激su的一种，能够调节植物的各种发育过程(从种子萌发到衰老)，也参与着植物生长和应激反应的调控具有促进植物的果实、细胞扩大，籽粒成熟等作用，可用于作物改良。

分子式：C2H4

结构简式：CH2=CH2

乙烯分子的比例模型乙烯由4个氢原子和2个碳原子组成，6个原子构成一个平面。两个碳原子取sp2杂化，形成的三个sp2杂化轨道处于同一平面，未参与杂化的p轨道与该平面垂直。碳原子之间由双键连接，该双键由一个σ键和一个π键构成，其中σ键是由sp2杂化轨道通过轴向重叠形成，π键由p轨道通过侧面重叠形成。

乙烯分子里的碳碳双键的键长是1.33×10 -10 m，2个碳原子和4个氢原子彼此之间的键角约为120°。乙烯双键的键能是615kJ/mol，实验测得乙烷C—C单键的键长是1.54×10 -10 m，键能348kJ/mol。这表明C=C双键的键能并不是C—C单键键能的两倍，而是比两倍略少。因此，只需要较少的能量，就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯性质活泼，容易发生加成反应等的原因。

乙烯的化学式为C2H4，是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。在乙烯分子中，两个碳原子之间通过双键连接，这种双键结构使得乙烯具有高度的化学活性，能够参与多种化学反应。

乙烯的一个重要应用是在合成材料方面，它是生产聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的基本原料。聚乙烯和聚氯乙烯是广泛使用的建筑材料，用于制造管道、电线电缆、地板、门窗等。这些材料具有优良的物理和化学性能，如耐磨损、耐腐蚀、绝缘性好等，能够满足不同建筑环境的需求。

乙烯的工作原理主要体现在其化学活性上。通过加成反应，乙烯可以与氢气、卤素、水等化合物反应生成新的有机化合物。例如，乙烯与氢气反应生成乙烷，与氯气反应生成二氯乙烷，与水反应生成乙醇等。这些反应在工业生产中被广泛应用，用于制造各种有机化工产品和建筑材料。

此外，乙烯还具有植物激素的作用，能够促进果实成熟、叶片衰老和花朵凋谢等生理过程。这一特性使得乙烯在农业领域也有重要的应用，如作为水果的催熟剂。然而，在工程建筑材料行业中，乙烯的这一特性并不直接发挥作用，而是通过其化学活性为建筑材料的制造提供原料。

在工程建筑材料行业中，乙烯的应用不仅限于合成材料方面。它还可以作为石化企业分析仪器的标准气，用于医药合成和高新材料合成等领域。这些应用进一步拓展了乙烯在工程建筑材料行业中的使用范围。

一、乙烯的特点

化学结构：乙烯的化学式为C2H4，分子量为28.054，是由两个碳原子和四个氢原子组成的有机化合物，两个碳原子之间以碳碳双键连接。这种双键结构使得乙烯分子具有较高的反应活性，能够参与多种化学反应。

物理性质：常温常压下的乙烯是一种无色稍有气味的气体，密度为1.256g/L，比空气的密度略小。乙烯难溶于水，但易溶于四氯化碳等有机溶剂。此外，乙烯的凝固点为-169.4℃，相对密度为0.00127，折射率为1.363。

稳定性：乙烯在常温下极易被氧化剂氧化，如将乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色会褪去，乙烯被氧化为二氧化碳。同时，乙烯也易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。

二、乙烯的用途

合成材料：乙烯是石油化工最基本原料之一，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯、乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等合成材料。这些材料具有优良的物理和化学性能，如耐磨损、耐腐蚀、绝缘性好等，被广泛应用于建筑、包装、电线电缆等领域。

有机合成：乙烯在有机合成方面也有广泛的应用，它可以用于合成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸等多种基本有机合成原料。此外，乙烯还可以通过卤化反应制得氯代乙烯、氯代乙烷等卤代烃，通过齐聚反应制得α-烯烃等高级烯烃。

植物生长调节剂：乙烯是一种已证实的植物激素，能够调节植物的各种发育过程，从种子萌发到衰老都参与其中。乙烯具有促进植物的果实成熟、细胞扩大、籽粒成熟等作用，因此常被用作水果和蔬菜的催熟剂。

石化企业分析仪器标准气：乙烯还可用作石化企业分析仪器的标准气，用于校准和检测仪器设备的准确性和灵敏度。

其他用途：乙烯还可以用于制造炸药、染料等化学品，以及用于医药合成和高新材料合成等领域。

一、乙烯储存的基本要求

1、储罐选择：乙烯通常储存在压力罐或冷冻罐中，以保持其液态并防止爆炸性聚合。储罐应具有良好的密封性能，以防止乙烯泄漏。储罐的设计、制造、安装和使用应符合相关标准和规范。

2、温度控制：乙烯的储存温度应控制在-103℃以下，以避免其液化。对于长期储存的乙烯，可以采用冷冻罐进行储存，通过降低储存温度来延长其储存期限。同时，应定期检查储罐内乙烯的温度，以确保温度控制的准确性。

3、压力管理：乙烯在储存过程中应保持一定的压力，以防止其因压力过低而气化。同时，应定期检查储罐的压力，确保其在安全范围内。

4、避光与防晒：乙烯会受到阳光的影响而分解，因此储罐应避免阳光直射。可以采取建造防晒棚、在储罐周围种植树木或安装遮阳板等方法进行防护。

二、乙烯储存的保养措施

1、定期检查与维护：储罐应定期进行检查和维护，包括检查储罐的密封性、耐压性、防腐性等方面。发现储罐存在裂缝、泄漏等问题时，应及时进行处理。同时，应定期对储罐进行清洗和保养，以保持其内部干燥和清洁。

2、防火与防爆：乙烯属于易燃易爆物质，储存过程中必须远离火源和氧化剂。应配备完善的消防设施，如灭火器、消防栓等，并定期检查其有效性。同时，应制定火灾和爆炸应急预案，以便在紧急情况下迅速响应和处理。

3、通风与换气：储存乙烯的场所应保持良好的通风条件，以降低乙烯在空气中的浓度，减少火灾或爆炸的风险。在储存过程中，应定期进行通风换气，确保空气流通。

4、限量储存：根据储存场所的条件和安全管理能力，合理确定乙烯的储存限量。避免过量储存导致安全风险增加。同时，应做好乙烯的出入库管理，确保储存量在安全范围内。

三、乙烯储存的注意事项

1、遵守安全规定：在储存乙烯的过程中，应严格遵守相关的安全规定和标准，如防爆措施、防火措施、防静电措施等。

2、专业人员操作：乙烯的储存和保养应由专业人员进行操作和管理，确保操作过程的规范性和安全性。

3、紧急响应准备：应建立完善的紧急响应机制，包括应急预案、应急设备、应急人员等方面。在紧急情况下，能够迅速启动应急预案，采取有效措施进行处理。

1、管式炉裂解技术

原理：石油烃通过管式裂解炉进行高温裂解反应以制取乙烯。

特点：这是目前生产乙烯最为成熟的技术，世界上约98%的乙烯生产采用此方法。

流程：原料在裂解炉的对流段预热后，进入辐射段进行裂解反应，生成乙烯、丙烯等产品。裂解气随后进入急冷锅炉系统，终止二次反应并回收高温热量。

2、催化裂解技术

原理：烃类裂解反应在有催化剂存在下进行，可以降低反应温度，提高选择性和产品收率。

特点：具有反应温度低、选择性好、产品收率高等优点，是改进裂解过程最有前途的工艺技术之一。

应用：我国在重油催化裂解制乙烯领域进行了卓有成效的开发研究，并取得了重要进展。

3、合成气制乙烯(MTO)

原理：以天然气或煤为主要原料，先生产合成气，再转化为甲醇，最后由甲醇生产烯烃。

特点：完全不依赖于石油，有助于缓解石油资源短缺的问题。

现状：目前仍处于技术开发或工业化实验阶段，但具有广阔的发展前景。

一、操作注意事项

1、密闭操作与全面通风：

在进行乙烯操作时，必须确保操作环境的密闭性，以防止乙烯气体泄漏。

同时，工作场所应全面通风，以降低乙烯在空气中的浓度，确保操作人员的安全。

2、操作人员培训：

操作人员必须经过专门培训，并熟练掌握操作技能。

他们应严格遵守操作规程，具备应急处置知识，以应对可能发生的紧急情况。

3、穿戴防护装备：

操作人员应穿防静电工作服，以防止静电引发火灾或爆炸。

在接触乙烯时，还应佩戴适当的防护手套、护目镜等装备，以防止乙烯对皮肤和眼睛造成伤害。

4、远离火源与热源：

乙烯易燃易爆，因此必须远离火源和热源。

工作场所严禁吸烟，并应设置明显的禁烟标志。

5、使用防爆设备：

应使用防爆型的通风系统和设备，以防止乙烯泄漏后引发火灾或爆炸。

乙烯作业场所还应设置泄漏检测报警仪，以便及时发现泄漏并采取相应措施。

二、储存注意事项

1、储存场所要求：

乙烯应储存在阴凉、通风的易燃气体专用库房内。

库房温度不宜超过30℃，以防止乙烯变质或泄漏。

2、容器与设备要求：

乙烯容器应储存在坚固且稳定的支架上，以防止容器翻倒或受到机械损坏。

储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计等安全装置，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置。

3、防止泄漏与交叉污染：

应定期检查乙烯容器和管道的完整性，如发现漏损、裂纹等安全隐患，应立即采取措施修复或更换受损部件。

乙烯储存区域应与其他危险化学品储存区域分隔开，以防止交叉污染和事故扩散。

4、禁止明火与产生火花的操作：

在乙烯储存场所内，严禁进行吸烟、使用明火或产生火花的操作。

乙烯易燃且具有爆炸性，如发生火灾或爆炸，会产生有毒烟雾和有害气体，对人员和环境造成严重危害。

三、运输注意事项

1、运输车辆要求：

运输乙烯的车辆应有危险货物运输标志，并安装具有行驶记录功能的卫星定位装置。

槽车运输时要用专用槽车，槽车安装的阻火器必须完好。

2、防止碰撞与滚动：

在运输过程中，应确保乙烯容器和钢瓶的稳固性，防止其因碰撞或滚动而受损。

堆放高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢。

3、远离火源与热源：

运输途中应远离火种和热源，不准在有明火地点或人多地段停车。

停车时要有人看管，并确保车辆处于安全状态。

4、应急处理设备：

运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

在发生泄漏或火灾时，能够迅速采取措施进行处理。

四、其他注意事项

1、防止静电积聚：

乙烯在输送和储存过程中可能会产生静电，因此应采取措施及时引导静电入地。

对静电的接地设施应经常检查，保持完整无损。

2、防止雷击：

乙烯储存场所应设置完善的防雷设施，以防止雷击引发火灾或爆炸。

3、防止误操作：

乙烯装置管道纵横交错，阀门众多，因此应特别注意防止误操作。

开关阀门、启停按钮等操作时，应认真检查并确认无误后再进行。

4、防窒息：

在乙烯生产过程中，氮气被广泛用于装置开车置换和贮罐密封。

因此应特别注意防氮气窒息问题，确保操作人员佩戴适当的防护装备。

一、生产乙烯设备故障

1、压缩机故障

常见故障：压缩机油温过高、噪声过大等。

原因：可能是由于润滑油老化、冷却器堵塞或压缩机内部机械故障等。

排除方法：更换润滑油、清洗冷却器，或者对压缩机进行内部检修。

2、冷却塔故障

常见故障：水泵故障、水管堵塞等。

原因：可能是由于水泵磨损、水管内积垢或外部杂物堵塞等。

排除方法：更换水泵、清洗水管，确保冷却塔的正常运行。

二、乙烯工艺故障

1、催化剂失效

常见故障：乙烯产率下降。

原因：催化剂中毒、失去活性等。

排除方法：更换新的催化剂，或者优化工艺参数以提高催化剂的活性。

2、管道堵塞

常见故障：工艺流体流动不畅。

原因：管道内垃圾、沉淀物积累等。

排除方法：清洗管道，或者更换堵塞严重的管道段。

三、特定设备故障及排除方法

1、裂解气压缩机结垢

解决方法：

喷油：将润滑油等油剂喷到叶片表面，使其具备一定的水分，然后将压缩机叶轮上的聚合物清洗干净。

注水：通过注水方式清除压缩机内部的垢层。

2、切刀和模板问题

常见故障：切刀磨损过快、颗粒拖尾或发黑等。

原因：切刀与模板距离过近、添加剂质量问题、混炼过度等。

排除方法：

调整切刀与模板的距离。

检查添加剂质量，调整加入比例。

优化混炼参数，如降低熔融泵入口压力、开大调节阀等。