二甲苯,化学式为C8H10,二甲苯或二甲苯芳族烃混合物,组成的苯环在不同位置两个甲基基团。存在邻、间、对三种异构体,分别是邻二甲苯,(CAS号为95-47-6)、间二甲苯(CAS号为108-38-3)、对二甲苯,(CAS号为106-42-3)。二甲苯的三种异构体分子式C8H10,或通过半结构式C6H4(CH3)2表示。在工业上,二甲苯即指上述异构体的混合物。
二甲苯是通过催化重整,煤焦化成焦炭燃料的制造中产生的一个主要石化物。它约占原油的0.5-1%,并且在小批量的汽油和飞机燃料被发现。从催化重整称为“重整油”的萃取产物,二甲苯为BTX芳烃(二甲苯,苯和甲苯)的一部分的主要产物。该混合物是一种略带油腻,无色液体,被用作溶剂。作为木焦油的一个组成部分而被发现后,二甲苯于1851年被命名了。每年生产数百万吨。2011年在新加坡,一个全球性的联盟开始建设了世界上最大的二甲苯厂。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,二甲苯在3类致癌物清单中。
无色透明液体。有芳香烃的特殊气味。系由45%~70%的间二甲苯、15%~25%的对二甲苯和10%~15%邻二甲苯三种异构体所组成的混合物,易流动,能与无水乙醇、乙醚和其他许多有机溶剂混溶。
二甲苯具刺激性气味、易燃,与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合,在水中不溶。沸点为137~140 ℃。二甲苯属于低毒类化学物质,美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)将其归类为A4级,即缺乏对人体、动物致癌性证据的物质。塑料、燃料、橡胶,各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中,还可来自燃料和烟叶的燃烧气体。
一、二甲苯的特点
1、化学性质:
化学式:C8H10
分子量:106.165
存在形式:二甲苯存在邻、间、对三种异构体,分子式均为C8H10,但苯环上两个甲基基团的位置不同。
物理状态:二甲苯为无色透明液体,有芳香烃的特殊气味,易流动。
理化特性:熔点-34℃,沸点137至140℃,密度0.865g/cm³(20℃),闪点25℃,自燃点463.8℃。能与无水乙醇、乙醚和其他许多有机溶剂混溶,但不溶于水。
2、安全性:
二甲苯被列为3类致癌物,具有刺激性气味,易燃易爆。
误食二甲苯可强烈刺激食道和胃,并引起呕吐,还可能引起肺炎。
长期接触二甲苯可引起神经衰弱,皮肤常出现干燥、皲裂、皮炎等不适,女性有可能出现月经异常。
二、二甲苯的用途
1、溶剂:
二甲苯广泛用于涂料、树脂、染料、油墨等行业做溶剂,能够溶解树脂、颜料和各种添加剂,使涂料具有合适的粘度和流动性,便于施工和干燥成膜。
在装饰装修中,二甲苯可以帮助油漆均匀地附着在墙面、木材和金属表面,提供光滑、美观的涂层。
在橡胶和塑料工业中,二甲苯可用于溶解和加工天然橡胶、合成橡胶以及各种塑料,有助于软化橡胶,使其更易于成型和加工,同时也能促进塑料的溶解和混合。
2、合成单体或溶剂:
二甲苯可用于医药、农药等行业做合成单体或溶剂。
通过一系列化学反应,可以将二甲苯转化为对苯二甲酸等重要的化工中间体,进而用于生产聚酯纤维、塑料瓶等产品。
3、燃料添加剂:
二甲苯可作为高辛烷值汽油组分,提高汽油的辛烷值,改善燃烧效率,减少发动机爆震,使发动机运行更加平稳。
同时,二甲苯还可以降低柴油的凝点,提高其在低温环境下的流动性。
4、其他用途:
在医院病理科,二甲苯主要用于组织、切片的透明和脱蜡。
二甲苯还可用于清洗电子元件和印刷电路板,能够有效去除油污、灰尘和其他杂质,保证电子设备的性能和可靠性。
二甲苯的挥发性使其在清洗后能够迅速挥发,不会留下残留物,对电子元件无损害。
一、储存环境要求
温度控制:二甲苯应存放在温度相对较低、通风良好的地方。仓库内应安装温度监控设备,确保温度控制在适宜范围内,一般不超过30℃。夏季应特别注意高温,必要时采取降温措施。
湿度控制:湿度过高可能导致二甲苯吸湿,影响其纯度和使用效果。仓库内应保持干燥,并定期检查湿度,必要时使用去湿设备。
光照控制:二甲苯应避免阳光直射,以免发生光化学反应。仓库窗户应安装遮阳设施,或使用遮光材料覆盖。
二、储存容器要求
密封性:存储容器应具有良好的密封性能,以防止二甲苯泄漏或受到外界污染。建议使用专门的密封桶或储罐来存储二甲苯。
材质选择:存储容器的材质应对二甲苯具有良好的耐腐蚀性。不锈钢或塑料材质是较为合适的选择。
标识与警示:存储容器上应清晰标注产品名称、生产日期、有效期等信息,并设置警示标识,以提醒人员注意安全。
三、储存管理要求
定期检查:定期对存储的二甲苯进行检查,包括检查容器的密封性、产品的色泽、气味等,以确保产品质量。
防止混放:二甲苯应与其他化学品分开存放,防止发生交叉污染或化学反应。同时,避免与氧化剂等共储混运。
安全管理:仓库内应设置防火、防爆设施,并定期进行安全检查和维护。仓库管理人员应熟悉相关安全知识,以应对可能发生的紧急情况。仓库内的各种设施,如照明设施、通风设施等,都应采用防爆型。
四、应急处理措施
泄漏处理:在储存过程中,一旦发现二甲苯泄漏,应迅速撤离泄漏污染区,并对相关人员进行隔离。泄露污染区应切断火源,并尽可能切断泄漏源与下水道、排洪沟等限制性空间之间的连接。如果为小量泄漏事故,可以采用活性炭或其他材料进行吸收,也可以用不燃性分散剂进行刷洗,稀释后放入排水系统。如果为大量泄漏事故,则需要在污染区构筑围堤,并用泡沫覆盖抑制蒸发。随后,用防爆泵转移至专用收集容器内,再进一步回收或处理。
火灾处理:遇到二甲苯引发的火灾时,不能利用水灭火,而应利用泡沫、干粉、二氧化碳或沙土灭火剂进行灭火。
1. 原料准备:
- 甲苯:作为主要原料之一,通过蒸馏或萃取从石油中分离得到。
- 乙烷:用于提供氢源。
- 催化剂:如氧化铝、硅胶等催化剂可用于促进反应。
2. 催化脱氢反应:
a. 将甲苯与乙烷混合并加入催化剂床层中。
b. 在适当温度下进行催化脱氢反应,在此过程中,乙烷释放出氢气,并使甲苯转变成亚甲基苯(C6H5CH3)。
c. 通过连续冷凝和分离处理将亚甲基苯收集起来。
3. 亚甲基苯重整反应:
a. 将亚甲基苯与空气或者含有适量空气成分的废汽油混合,并加入重整催化剂床层中。
1. 通风环境:在使用二甲苯时,确保工作区域有良好的通风条件。可以打开窗户或使用通风设备,以确保空气流通,减少有害气体的积聚。
2. 避免接触皮肤:二甲苯具有刺激性,可能对皮肤造成损害。在使用时,应穿戴适当的防护手套和服装,避免直接接触皮肤。如果不慎接触到皮肤,应立即用肥皂和水彻底清洗。
3. 避免吸入:二甲苯具有挥发性,吸入过多的二甲苯蒸气可能对呼吸系统造成损害。在使用时,应尽量避免吸入二甲苯蒸气,可以佩戴呼吸防护设备,如口罩或面具。
4. 防火安全:二甲苯是易燃物质,应远离明火和高温源。在存储和使用时,要确保周围环境没有火源,并保持良好的消防设备。
5. 储存注意:二甲苯应储存在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源和氧化剂。避免与其他化学物品混合存放,以免发生反应。
一、常见故障
1、储罐渗漏:
故障描述:储罐的丝堵位置可能出现渗漏,这通常是由于丝堵处的生料带腐蚀、老化导致的。二甲苯属于有机化合物,具有刺激性气味且易燃,因此渗漏会带来较大的安全隐患。
举例:安徽某涂料厂的二甲苯储罐,罐体直径9米,液位高度3.2米,由于丝堵位置的腐蚀渗漏问题,需要紧急处理。
2、生产过程中的回流问题:
故障描述:在生产过程中,可能会遇到回流过小、塔底汽化率过高、回流温度高或回流中断等问题。
原因分析:这些问题可能由多种因素导致,如机泵故障、温差范围控制过高、气候变化影响温差失灵、仪表故障等。
二、排除方法
1、储罐渗漏的排除:
传统修复方法:更换丝堵或焊接处理。但由于二甲苯的易燃易爆性,焊接处理存在安全隐患,且丝堵可能已腐蚀,紧固后可能导致更大渗漏。
高分子复合材料修复:使用高分子复合材料进行修复,如福世蓝25551快速固化材料及EE-101防腐材料。这些材料具有极好的粘着力、卓越的机械性能和耐化学腐蚀性能,可以快速封堵渗漏点。
修复步骤:包括施工前的安全保障和准备工作、待修复部位的打磨处理、使用铅丝捻缝控制渗漏、涂抹高分子复合材料并固化等步骤。
2、生产过程中的回流问题的排除:
增加回流量:对于回流过小的问题,可以通过增加回流量来解决。
适当降低塔底汽化率:降低汽化率可以减少塔底的热量输出,从而降低回流温度。
恢复二甲苯塔蒸汽发生器运行:对于因蒸汽发生器停运导致的回流温度高问题,可以恢复其运行以恢复正常回流。
切换备用泵:对于机泵故障导致的回流中断问题,可以切换备用泵以保证回流的连续性。
调整温差范围:适当降低温差范围可以减少因温差过大导致的回流问题。
及时调整仪表:对于仪表故障导致的问题,需要及时联系仪表修理人员进行维修和调整。