Окись этилена класс опасности

Содержание

Окись этилена: производство, применение

Окись этилена класс опасности

Окись этилена – это ахроматический метан с приторным, вызывающим тошноту ароматом, напоминающий уретан. Вещество увесистее кислорода. Твердеет при температуре – 115оС, а при температуре +12оС сворачивается в прозрачную подвижную смесь, имеющую жгучий привкус. Вещество с легкостью растворяется в воде, этиловом спирте и других базисных веществах. В синтезе с оксигеном становится взрывоопасным.

Исторические сведения

Окись этилена была открыта в 1859 году французским ученым, химиком-органиком Шарлем Адольфом Вюрцем. Он стал первым из тех, кто исследовал данное соединение и его качественные характеристики, измерив показатель температуры, при котором этилена оксид закипает.

Изначально ученый считал, что окись этилена, по своим физико-химическим параметрам и особенностям, имеет сходство с органическим основанием.

Это ошибочное мнение продержалось до 1896 года, пока другие исследователи (Бредиг и Усов) не выяснили, что окись этилена не является электролитическим веществом.

Длительное время был известен только один метод извлечения окиси этилена напрямую, из самого этилена. Им пользовались многие ученые. Но в 1931 году соотечественник Шарля, химик Теодор Эмиль Лефорт, создал новый способ окисления этилена напрямую, при помощи серебряного фермента. Этот способ, созданный в конце 20-го века, используют и в настоящее время.

Великая четверка по производству окиси этилена

Первым ученым, который создал окись этилена путем окисления вещества, при помощи кислорода и серебряного ускорителя, стал Эмиль Лефорт. Им же и был запатентован этот метод в 1931 году. Способ получения окиси этилена многократно модифицировался и приобретал различные варианты в промышленном производстве.

Первой компанией, которая реализовала промышленный метод прямого окисления этилена, начиная с 1995 года, является компания UCC (Union Carbide Corporation). Здесь используется процесс, названый «Метеорным», который характеризуется высокой производительностью, низкими капиталовложениями.

Компания была основана в 1917 году Ричардом Уэллсом. Завод окиси этилена и гликолей действует и посей день.

Данная корпорация выкупила патент, который в современности является ее достоянием, и находит свое применение только на предприятиях, принадлежащих ей же, а также занимающих более 25% мощностей по всему миру.

Второй компанией, использующей подобный метод, но масштабнее распространенный в мире благодаря системе лицензированного типа, является Scientific Design Company, Inc. С 1983 года она насчитывает более 95 проектов, около 27% мировых мощностей и 80% всех лицензионных производств окиси этилена. Основана компания в 1946 году.

Третьей компанией, использующей данный способ, является Shell International Chemicals B.V. Дочернее предприятие компании Royal Dutch Shell, основанной в 1907 году. Способ этого предприятия отличается от других производителей, завышенными требованиями в отношении производства окиси этилена и длительным сроком жизни сиккатива (более 3 лет). Компания охватывает более 45% мировых мощностей в производстве.

Четвертый производитель — японская компания Japan Catalytic Chemical Co. Она использует лицензионный способ, схожий с методом Scientific Design, налаженный для организации единого комплекса, совмещающего производство окиси этилена и этиленгликолей. Японская корпорация основана в 1951 году.

Оксид этилена — самый крупный по объемам производства органический продукт в мировой химической индустрии. Однако он уступает некоторым веществам, таким как этилен, пропилен, этанол, метанол, бензол, винилхлорид, стирол, толуол и т. д.

Производство оксида этилена все так и остается на втором месте после полиэтилена по значимости и составляет всего 14%.

Данный элемент используют для производства полиэтилен гликоля, полиэтиленоксида, сополимеров с пропиленовой окисью, поверхностных веществ активного типа, нефтяных деэмульгаторов, фумигантов.

Перевозка вещества

Процесс перевозки происходит при помощи контейнеров, баллонов и цистерн. Окись этилена сохраняется в резервуарах объемом до 3 тыс. м3 при температуре 15-20 градусов по Цельсию, под давлением 7-19 кгс/см2.

Оксид этилена представляет собой ядовитое вещество, которое обладает раздражающими, одурманивающими и довольно токсическими свойствами.

С легкостью, являясь газом, проникает сквозь одежду и обувь, вызывая резкую аллергическую реакцию, а при попадании на слизистую оболочку глаз — ожоги.

Признаки отравления этиленом

Этилен используют повсеместно в производстве разных средств для красоты, здоровья и не только. Чаще всего его добавляют в:

  • лаки;
  • краски;
  • растворители;
  • антифризы;
  • мыло и моющие средства;
  • косметику и парфюмерию;
  • антибиотики и многое другое.
Читайте также  Изопропиловый спирт класс опасности

Стерилизация окисью этилена часто используется человеком для дезинфекции газового типа. Мы сталкиваемся с этим ядовитым веществом ежедневно. Нередко случаются ЧП, связанные с отравлением окисью этилена. Рассмотрим признаки отравления и способы лечения.

Интоксикация окисью этилена

Симптомами острой интоксикации являются:

  • головная боль и головокружение;
  • сладкий привкус во рту;
  • тошнота и рвота;
  • покраснение лица;
  • общая слабость;
  • нарушение сердечного ритма;
  • паралич лицевых мышц;
  • слабая реакция зрачков на свет;
  • судороги;
  • увеличение печени и нарушение ее функций.

Колоссальное отравление

Хроническое отравление являет собой такие симптомы:

  • постоянные жалобы клиента на головную боль;
  • боли в суставах;
  • проблемы с желудочно-кишечным трактом;
  • тремор пальцев вытянутых вперед рук;
  • потливость и оледенение конечностей;
  • снижение чувствительности и.т.д.

При попадании на поверхность кожи вызывает дерматит с язвами, а также сопровождается повышением температуры и высоким уровнем лейкоцитов в крови.

Первая помощь пострадавшему. Лечение

Если пациент имел неосторожность попасть себе в глаза средством на основе этилена, необходимо тщательно и продолжительное время промывать глаза большим количеством чистой воды, затем обратиться к врачу.

При попадании этого реагента на кожу в срочном порядке надо очистить поверхность ватным тампоном, смоченным в спирту. После обильно промыть пораженный участок кожи водой с мылом и обработать ланолином.

В более тяжелых случаях отравления пациенту нужны:

  • свежий воздух;
  • покой и тепло;
  • ингаляции кислородом;
  • витамины В1, В6, В12 и кальций;
  • обильное щелочное питье;
  • капельницы на основе глюкозы с аскорбиновой кислотой;
  • кофеин и кордиамин.

Стерилизация при помощи окиси этилена

Оксид этилена очень популярен как средство стерилизации. Первый раз оксид этилена как обеззараживающий газ начали использовать в сороковых годах прошлого века.

Благодаря тому, что вещество было в газоподобной форме, оно хорошо проникало в упаковки с медицинскими инструментами и убивало микроорганизмы. Такой метод использовали для большинства средств, которые были чувствительны к высоким температурам, влажности и токсичности.

Так как оксид этилена относится к ядовитым газам, стерилизацию проводят в плотно закрытых камерах.

Такой метод дезинфекции считается лучшим из всех известных нам способов. Обработка инструментов данным способом состоит из трех шагов:

  1. Сначала инструменты продувают воздухом, изменяя температуру и влажность.
  2. Упаковку наполняют газом окиси этилена и ждут некоторое время, чтоб медицинские инструменты прошли стерилизацию.
  3. Проводят дегазацию, чтобы убрать из упаковки остатки агрессивного газа.

Гидратация окиси этилена

Окись этилена применение находит, главным образом, в создании разнообразных этиленгликолей.

Гидратацию окиси этилена в жидком состоянии проводят либо в присутствии кислот катализаторов при температуре +50-100 градусов, либо под давлением без ускорителя при температуре +200оС.

Чаще всего используют второй способ, применяя давление, так как от некоторых кислот тяжело впоследствии очистить полученное вещество, и приходится применять дополнительные способы по очистке.

После гидратации получают этиленгликоль — простейший двухатомный спирт. По консистенции напоминает масло. Этиленгликоль без запаха и цвета, имеет сладковатый вкус. Является токсичным веществом, которое используют в моющих средствах. Некоторые уникумы пытаются его использовать как заменитель алкоголя, что приводит к летальному исходу.

Кроме того, что этиленгликоль используют для создания моющих средств, также он входит в состав и других продуктов:

  • антистатиков;
  • полиролей;
  • средств от обледенения;
  • добавляют в системы охлаждения компьютеров и автомобилей;
  • в небольшом количестве используют в кремах для обуви;
  • с помощью него делают взрывчатые вещества.

Действие этиленгликоля на организм

Этиленгликоль часто используют в процессе обработки помещений или зданий с большой площадью, а в результате нанесения средств, предназначенных для мытья, происходит вдыхание паров.

При неосторожном использовании вещество может попасть в рот, однако этого мало для отравления. Большую вероятность отравиться получают те, кому подолгу службы приходится часто сталкиваться с веществами, содержащими этиленгликоль.

В эту категорию входят водители и работники химических заводов.

Признаки отравления

  1. Начальный период длится 12 часов и проявляется легким опьянением человека. Изредка проявляется головная боль, тошнота, периодическая рвота, легкая слабость. При этом от человека может исходить легкий сладковатый аромат. Но в целом самочувствие нормальное.

  2. Спустя двенадцать часов мнимого хорошего самочувствия возникают ощущение передвижения в пространстве собственного тела, боль в голове, приступы тошноты и нарушение натрий-кальциевого обмена, рвота. Живот и поясничные мышцы начинают остро колоть.
  3. Немногим позже себя проявляют признаки поражения ЦНС: потеря сознания, повышение температуры, судороги.

  4. На пятые сутки развивается почечная недостаточность, отек легких, нарушается работа сердца и снижается артериальное давление.
  5. Смерть наступает в течение недели из-за сердечной недостаточности, отека легких и проблем в работе почек и печени.

Читайте также  К какому классу опасности относится дизельное топливо

Легкое отравление проявляется после вдыхания паров и характеризуется головокружением, тошнотой и слабостью. Чтобы спасти пострадавшего, необходимо обратиться в больницу до того, как истекут 12 часов после отравления.

Источник: http://fb.ru/article/328828/okis-etilena-proizvodstvo-primenenie

Окись-этилен, получения, свойства и применения

Специфическим направлением использования окиси этилена является её возможность применения в качестве основного компонента боеприпасов объёмного взрыва.

Идентификация окиси этилена

Простейшей качественной реакцией может служить свойство окиси этилена осаждать нерастворимые гидроксиды металлов при его пропускании через водные растворы солей, например:

По аналогии, пропуская воздух через водный раствор некоторых солей натрия или калия (хлориды, иодиды, тиосульфаты и др.) с добавлением фенолфталеина, окись этилена обнаруживается по появлению ярко-розовой окраски индикатора:

Существует множество других методов идентификации окиси этилена в присутствии различных сопутствующих веществ, среди которых можно упомянуть:

  • цветные реакции с производными пиридина;
  • реакция образующегося при гидролизе этиленгликоля с иодной кислотой — образующаяся иодноватая кислота определяется с помощью нитрата серебра.

Основным физическим методом определения окиси этилена в различных средах является газовая хроматография.

Огне- и пожароопасность

Вещество является чрезвычайно огнеопасным, его смеси с воздухом взрывоопасны. При нагревании из-за бурного разложения существует риск пожара и взрыва.

Температура самовоспламенения составляет 429 °C; минимальное огнеопасное содержание в воздухе: 2,7 % об.

Для тушения огня, вызванного возгоранием окиси этилена, используются традиционные средства пожаротушения, включая пену, углекислый газ и воду. Борьба с горящей окисью этилена затруднена, так как в определённых условиях он может продолжать гореть и в инертной атмосфере, а также в виде водного раствора — для гарантированного гашения огня необходимо разбавление водой в отношении не менее чем 22:1.

NFPA 704

 Физиологическое воздействие

 Действие на микроорганизмы

Окись этилена подавляет развитие микроорганизмов (дезинфицирующие свойства), а в достаточной концентрации их полностью уничтожает. Сильные алкилирующие свойства делают этиленоксид универсальным ядом для протоплазмы: вещество вызывает свёртывание белка, дезактивацию ферментов и других биологически важных компонентов живого организма.

Против бактерий (особенно — грамположительных) окись этилена действует сильнее, чем против дрожжей и плесеней.

Дезинфицирующее действие окиси этилена по своему эффекту схоже с температурной стерилизацией, с тем различием, что окись этилена воздействует на объекты преимущественно поверхностно из-за его ограниченной проникающей способности.

Уровень стерильности (The Sterility Assurance Level, SAL) после воздействия окиси этилена составляет 10−6, то есть шанс обнаружения бактерии составляет не более, чем один на миллион.

Действие на человека и животных

Окись этилена — алкилирующий агент; обладает раздражающим, сенсибилизирующим и наркотическим действием. Хроническое воздействие окиси этилена обладает мутагенным эффектом; IARC относит окись этилена к группе 1, считая доказанной его канцерогенность для человека.

При концентрациях в воздухе около 200 частей на миллион оказывает раздражающий эффект на слизистые оболочки носа и горла; более высокое содержание вызывает поражение трахеи и бронхов, а также частичный коллапс лёгких. Высокие концентрации могут вызвать отёк лёгких и поражение сердечно-сосудистой системы, при этом поражающий эффект окиси этилена может проявиться только спустя 72 часов с момента отравления.

Этиленоксид вызывает острое отравление, сопровождающееся следующими симптомами: лёгкое сердцебиение, подёргивание мышц, покраснение лица, головные боли, нистагм, понижение слуха и ацидоз, рвота, головокружение, кратковременная потеря сознания, сладкий привкус во рту.

При острой интоксикации: сильная пульсирующая головная боль, головокружение, неуверенность при ходьбе, затруднение речи, расстройство сна, боль в ногах, вялость, скованность, потливость, повышенная мышечная возбудимость, преходящий спазм сосудов сетчатки, увеличение печени и нарушение её антитоксической функции.

Этиленоксид обладает сильной резорбционной способностью, легко проникая через одежду и обувь, вызывая раздражение кожи, дерматит с образованием пузырей, повышением температуры и лейкоцитозом.

Значения средних летальных доз окиси этилена в отношении некоторых животных:

  • ЛД50 крысы (перорально): 72 мг/кг;
  • ЛД50 крысы (подкожно): 187 мг/кг.

Гигиенические нормативы

Основные российские гигиенические нормативы для окиси этилена:

  • ПДК максимально разовая в воздухе рабочей зоны: 3 мг/м³;
  • ПДК среднесменная в воздухе рабочей зоны = 1 мг/м³;
  • класс опасности для рабочей зоны: 2 (высокоопасное);
  • особенность токсического действия на организм: К (канцероген);
  • ПДК максимально разовая в атмосферном воздухе населённых мест = 0,3 мг/м³;
  • ПДК среднесуточная в атмосферном воздухе населённых мест = 0,03 мг/м³;
  • класс опасности для населённых пунктов: 3 (умеренно опасное);
  • лимитирующий показатель воздействия: рефлекторно-резорбтивный.

Предельное содержание окиси этилена в атмосферном воздухе по нормативам США (American Conference of Governmental and Industrial Hygienists): 1,8 мг/м³

4.Применение в промышленности и в других отраслях-15

Основные направления промышленного использования

Окись этилена — важнейшее сырьё, используемое в производстве крупнотоннажной химической продукции, являющейся основой для большого числа разнообразных товаров народного потребления во всех промышленно развитых странах.

Глобальное промышленное использование окиси этилена, по данным на 2007 год

Основные направления использования окиси этилена:

  • этиленгликоли — используются в качестве антифризов, в производстве полиэстера, полиэтилентерефталата, агентов для осушения газов, жидких теплоносителей, растворителей и пр.;
  • полиэтиленгликоли — используются в производстве парфюмерии и косметики, фармацевтических препаратов, лубрикантов, растворителей для красок и пластификаторов;
  • эфиры этиленгликоля — входят в состав тормозных жидкостей, моющих средств, растворителей лаков и красок;
  • этаноламины — применяются в производстве мыла и моющих средств, очистки природного газа и аппретирования тканей;
  • этоксилаты — используют в производстве моющих средств, в качестве сурфактантов, эмульгаторов и диспергаторов.

Крупнейшим направлением использования окиси этилена является производство этиленгликолей, однако процент его применения в этом виде сильно варьирует в зависимости от региона: от 44 % в Западной Европе, 63 % Японии и 73 % в Северной Америке до 90 % в остальной части Азии и 99 % в Африке.

Читайте также  Класс пожарной опасности км5 где можно применять

Производство этиленгликоля

В промышленности этиленгликоль получают некаталитической гидратацией окиси этилена при до 200 °C и давлении 1,5—2 МПа:

Побочными продуктами реакции будут диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и полигликоли, которые отделяются от этиленгликоля дистилляцией при пониженном давлении.

Другой метод: реакция окиси этилена и CO2 с промежуточным получением этиленкарбоната и его последующий гидролиз с декарбоксилированием:

В настоящий момент самыми современными технологиями производства этиленгликоля в мире являются:

  • Shell OMEGA® technology — двухступенчатый синтез через этиленкарбонат с использованием галогенида фосфония в качестве катализатора. Выход моноэтиленгликоля составляет 99—99,5 %; при этом примеси других гликолей практически отсутствуют. Главное достоинство процесса — получение этиленгликоля высокой чистоты без необходимости дальнейшей очистки.
  • Dow METEOR® technology — комплексная технология получения окиси этилена и его последующего гидролиза в этиленгликоль. Выход моноэтиленгликоля составляет 90—93 %. Главное достоинство процесса — упрощённая структура производства, предполагающая меньшее число стадий и количество оборудования.

Производство эфиров гликолей

Основными эфирами моно-, ди- и триэтиленгликолей, производимыми в промышленных объёмах, являются метиловый, этиловый и нормальный бутиловый, а также их ацетаты и фталаты.

Химическая схема производства заключается в реакции соответствующего спирта с окисью этилена:

Реакция моноэфиров с кислотой или её ангидридом приводит к образованию соответствующих сложных эфиров:

Производство этаноламинов

В промышленности этаноламины получают по реакции аммиака с окисью этилена в безводной среде при температуре 40—70 °C, давлении 1,5—3,5 МПа:

В процессе реакции образуются все три этаноламина, при этом аммиак и часть моноэтаноламина подвергаются рециркуляции. Разделение готовых продуктов осуществляется с помощью вакуумной дистилляции.

Аналогично получают и различные гидроксиалкиламины:

Монозамещённые продукты образуются при действии на большой избыток амина окиси этилена в присутствии воды и температуре менее 100 °C; дизамещённые — при небольшом избытке окиси этилена, температуре 120—140 °C и давлении 0,3—0,5 МПа.

Производство этоксилатов

Производство этоксилатов в промышленности осуществляют прямой реакцией высших спиртов, кислот или аминов с окисью этилена в присутствии щелочного катализатора при температуре 120—180 °C.

Схематичное изображение производства этоксилатов

В настоящий момент в промышленности новые мощности по выпуску этоксилатов обычно основаны на The BUSS LOOP® reactors technology.The BUSS LOOP® reactors technology представляет собой непрерывный процесс, включающий в себя три стадии:

  • предварительная подготовка: инициатор или катализатор реакции вместе с исходным сырьём подаются в ёмкость, где происходит его предварительная обработка — смешение, нагрев и вакуумное обезвоживание в соответствии с технологией;
  • химическая реакция: осуществляется в специальном изолированном реакторе в инертной атмосфере для предотвращения возможного взрыва окиси этилена;
  • завершающая стадия: нейтрализация реакционной смеси, дегазация и очистка товарной продукции.

Производство акрилонитрила

В настоящий момент производство акрилонитрила производится преимущественно SOHIO-методом, однако вплоть до 1960 года одним из важнейших производственных процессов его получения был метод присоединения цианистого водорода к окиси этилена с последующей дегидратацией образующегося циангидрина:

Присоединение синильной кислоты к окиси этилена осуществляется в присутствии катализатора, а дегидратация циангидрина происходит в газовой фазе при каталитическом воздействии активного оксида алюминия.

Прочие направления использования.Прямое использование окиси этилена в различных отраслях экономики, по состоянию на 2004 год, составляет всего 0,05 % всего мирового объёма производства

Этиленоксид используется как фумигант и дезинфицирующее вещество в смеси с диоксидом углерода, азотом или дихлордифторметаном для газовой стерилизации медицинского оборудования и инструмента, шприцев, упаковочных материалов и спецодежды, лекарственных форм, хирургического и научного оборудования; обработки мест хранения различных растительных продуктов, одежды и меха, ценных документов.

Кроме того, окись этилена применяется в качестве замедлителя пламени, ускорителя созревания листьев табака и фунгицида в сельском хозяйстве.Специфическим направлением использования окиси этилена является её возможность применения в качестве основного компонента боеприпасов объёмного взрыва.

5.Методы получения, химизм процесса технологические схемы получения-20

    1. Хлоргидридный. Сначала по процессу Тамбера и этилена,хлора и воды получается этиленхлоргидридн,затем кислый водный р-р хлоргидрина перерабатывается и в окись этилена путем омывания NaOH или Ca(OH)2.

Преимущество:

Этот способ отличается простотой аппаратурного оформления малыми расходами этилена и энергетическими затратами.

Недостатки:

Расходуется большое количество Cl2 и извести на получениу окиси этилена. Получаемый в процессе разбавленный водный раствор CaCl2 загрязнен различными примесями и поэтому не может быть использован.Образуется большое количество сточных вод, загрязняющих водоема .

    1. В 1931году появился первый потент на получение окиси этилена прямым каталитическим окислением этилена,причем преимущество катализатор-активное серебро.

Реакции характерные для окиси этилена:

      • Термическое разложение
      • Взрывное разложение(взрываемость)
      • Окисление, восстановление
      • Изомеризация
      • Полимеризация

Окись этилена, полученное в цехе окиси этилена, направляют:

На получение гликолей(взаимодействие окиси этилена и воды).

На получение этаноламмина(Взаимодействие с аммиаком).

 На получение бутилцеллозольева(Взаимодействие с бутиловым спиртом).

На получение модификаторов и ТВВ (текстильно-вспомогательные вещества)взаимодействие с жирными кислотами.

Далее мы рассмотрим получение основных продуктов, получаемых из окиси этилена.

Источник: http://freepapers.ru/6/okisjetilen-polucheniya-svojstva-i-primeneniya/161841.997493.list2.html

Окись этилена класс опасности

Окись этилена – это ахроматический метан с приторным, вызывающим тошноту ароматом, напоминающий уретан. Вещество увесистее кислорода. Твердеет при температуре – 115оС, а при температуре +12оС сворачивается в прозрачную подвижную смесь, имеющую жгучий привкус. Вещество с легкостью растворяется в воде, этиловом спирте и других базисных веществах. В синтезе с оксигеном становится взрывоопасным.

Понравилась статья? Поделить с друзьями: