100-42-5 苯乙烯

危险品运输编号:UN 2055 3/PG 3 职业暴露等级:A 职业暴露限值:TWA: 50 ppm (215 mg/m3), STEL: 100 ppm (425 mg/m3) WGK Germany:2 RTECS号:WL3675000 自燃温度:914 °F TSCA:TSCA listed 海关编码:2902 50 00 危险等级:3 包装类别:III 存储类别:3- 易燃液体 危险性类别:急性毒性 类别4 吸入 危害水生环境-长期危害 类别3 吸入毒性 类别1 眼部刺激 类别2 易燃液体 类别3 生殖毒性 类别2 经皮刺激 类别2 特异性靶器官毒性-反复接触类别1 吸入 特异性靶器官毒性-一次接触，类别3 毒害物质数据:100-42-5(Hazardous Substances Data) 毒性:LD50 in mice (mg/kg): 660 ± 44.3 i.p.; 90 ± 5.2 i.v. 立即威胁生命和健康浓度:700 ppm

• 概述 苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，乙烯基的电子与苯环共轭，是芳烃的一种。分子式C8H8，结构简式C6H5CH=CH2 。存在于苏合香脂（一种天然香料）中。无色、有特殊香气的油状液体。熔点－30.6℃，沸点145.2℃，相对密度0.9060(20／4℃),折光率1.5469，黏度0.762 cP at 68 °F。不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化，要加阻聚剂[对苯二酚或叔丁基邻苯二酚(０．０００２％～０．００２％)作稳定剂，以延缓其聚合]才能贮存。工业上是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体。苯乙烯还可以发生烯烃所特有的加成反应。 在工业上，苯乙烯可由乙苯催化去氢制得。实验室可以用加热肉桂酸的办法得到。 早在1850年人们就已知道苯乙烯不与天然树脂发生反应但要发生聚合作用。但直到19世纪30年代，它才被应用于工业生产，苯乙烯是通过对苯乙烷进行除氢作用而生成的（苯乙烷是汽油中提取的乙烯和苯的化合物）。德国法本公司和美国陶氏化学公司于1937年采用乙苯脱氢法进行了苯乙烯工业化生产。第二次世界大战期间，由于生产合成橡胶的需要，产量迅速扩大。战后，由于苯乙烯系塑料的发展，苯乙烯产量直线上升，并出现了一些其他的生产方法。例如：1966年，美国哈康公司开发了乙苯共氧化法；70年代初，日本等国采用萃取精馏从裂解汽油中分离苯乙烯，制得的苯乙烯量取决于乙烯生产的规模。1981年，世界苯乙烯装置的总能力达17.13Mt，其中90％以上采用乙苯催化脱氢法制造的。
• 理化性质 苯乙烯（Styrene，C8H8），一种重要的液体化工原料，属于带有烯烃侧链并与苯环形成共轭体系的单环芳烃，是不饱和芳烃中最简单、最重要的成员。苯乙烯被广泛用作生产合成树脂和合成橡胶的原料。 苯乙烯在常温下为无色液体，不溶于水，能溶于汽油、乙醇和乙醚等有机溶剂，有毒、有特殊气味。苯乙烯因为具有不饱和双键，并且与苯环形成共轭体系，因此有很强的化学反应性能，易自聚和聚合，一般用加热或催化剂使苯乙烯发生自由基聚合。苯乙烯可燃，与空气能形成爆炸混合物。 由于化学性质活泼，苯乙烯一般储存于阴凉、通风的库房，远离火种、热源，库温不宜超过25℃。为了防止苯乙烯自聚，储存和运输中通常加入TBC阻聚剂。
• 苯乙烯“上承油煤、下接橡塑”，是一种重要的石油化工基础有机原料。苯乙烯的直接上游是苯和乙烯，下游比较分散，涉及的主要产品为发泡聚苯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、合成橡胶、不饱和聚酯树脂以及苯乙烯类共聚物，终端主要应用于塑料和合成橡胶制品。 苯乙烯最主要的下游是苯乙烯的聚合体聚苯乙烯，聚苯乙烯具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点，经用低沸点烃类发泡剂浸渍可形成可发性珠粒，聚苯乙烯泡沫塑料具有隔热、隔音、耐低温的性能和质轻轻、有弹性、吸水性小等优点。根据聚苯乙烯的物化性质分类，分为非可发性聚苯乙烯（PS）和可发性聚苯乙烯(EPS)。非可发性聚苯乙烯（PS）主要包括通用级聚苯乙烯（GPPS）和高抗冲聚苯乙烯（HIPS），我国的PS主要应用领域是电子电器行业，日用品行业，EPS主要应用领域在建筑材料、包装材料。 ABS是第二大苯乙烯衍生物，ABS是丙烯腈（A）、丁二烯(B)和苯乙烯（S）的共聚物，具有抗冲强度，良好的耐油性、耐水性和化学性质稳定，耐寒性格良好等优点，主要应用于生产注塑产品、板材和薄膜，终端用户要是汽车、电子、家用电器、建筑管材行业。 丁苯橡胶主要由苯乙烯和丁二烯制成，丁苯橡胶大量用于制造轮胎、胶带、胶鞋以及其他多种橡胶制品，丁苯乳胶则用于纺织和造纸。 不饱和聚酯树脂（UPR）也是苯乙烯的一大消费领域，主要用于生产玻璃钢制品、涂料和建筑建材。
• 分析苯乙烯焦油中苯乙烯含量 采用顶空色谱，样品在顶空并中90℃温度中气液平衡20 min后，吸取顶空气体1 mL进行色谱测定，该方法操作简便、分析速度快、且不受多种挥发性有机物干扰。
• 危害性 苯乙烯对人眼和上呼吸道有刺激和麻醉作用。高浓度苯乙烯急性中毒会强烈刺激人眼及上呼吸道黏膜，出现眼痛、流泪、流鼻涕、打喷嚏、咽痛、咳嗽等症状，继而头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力。眼部受苯乙烯液体污染，可致灼伤。苯乙烯慢性中毒可致神经衰弱综合征，有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等症状。苯乙烯对呼吸道有刺激作用，长期接触可引起阻塞性肺部病变。
• 化学性质 无色油状液体，有芳香气味。 不溶于水，溶于乙醇及乙醚。
• 主要用作聚苯乙烯、合成橡胶、工程塑料、离子交换树脂等的原料
• 最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体，用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂，广泛用于各种家用电器及工业上；与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂；与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶，广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。此外，少量苯乙烯也用作香料等中间体。苯乙烯经氯甲基化得到肉桂基氯用作非麻醉性镇痛剂强痛定的中间体，苯乙烯还用作镇咳祛痰的易咳嗪、抗胆碱药胃长宁的原药。
• 用于有机合成和树脂的合成
• 用于配制镀铜光亮剂，起整平及光亮作用
• 可用于餐桌食品，饼类食品、调味品、甜品、点心、各类罐头、糖果。各种饮品，尤其酸奶、乳酸菌饮料、碳酸饮料等酸性饮料。
• 电子显微镜分析，有机合成。
• 急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 2650 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 316 毫克/ 公斤
• 刺激数据 皮肤- 兔子 5000 毫克 轻度; 眼睛- 兔子 100 毫克/ 24小时 中度
• 爆炸物危险特性 与空气混合或遇过氧化物聚合失控有爆炸危险
• 可燃性危险特性 遇明火、高温、氧化剂较易燃; 燃烧产生刺激烟雾
• 储运特性 库房通风低温干燥; 与氧化剂、酸类分开存放; 不宜久储, 以防聚合
• 灭火剂 干粉、干砂、二氧化碳、泡沫、1211灭火剂
• 职业标准 TWA 210 毫克/ 立方米; STEL 420 毫克/ 立方米

合成树脂; 合成橡胶; 工程塑料; 离子交换树脂; 涂料; 建筑建材; 纺织; 造纸

1.乙苯催化脱氢法：以乙苯为原料，在催化剂作用下，加热至600℃产生脱氢反应制得粗品，经精馏后制得成品。或者以苯和乙烯为原料，在三氯化铝催化剂存在下，由高温烷基化反应制得乙苯，乙苯在真空下催化脱氢制成粗品，经精馏制得成品。 工艺过程：乙苯在蒸发器中经烟道气加热蒸发后，进入预热器，用反应气体预热至400℃，再在炉内加热至560℃以上，将水蒸气与乙苯（其量为1.5-2）混合后，经加热至560℃以上，进入列管反应器，反应器由直径100mm的含铬管子组成，管内放入催化剂，管外用烟道气加热，维持床层温度在580-610℃；反应产物经过冷凝、分离水层，所得粗苯乙烯经蒸馏、真空精馏而得成品，含量99.5%，收率92%-94%。此法所用催化剂主要为活性氧化锌。其他催化剂有105号催化剂（Fe2O387%,KOH11%,Cr2O322%)，有的以三氧化二铁为主，加入氧化铬、氯化铜等助催化剂，涂于氯化镁或碳酸钾等载体上，脱氢反应器有列管式和绝热式。前者催化剂层温度较为均匀，一般维持在580-610℃，在绝热器中为了维持热平衡，进料需预热至650左右。因此，在列管式反应器中裂解副反应少，收率较绝热式反应器约高3%，水蒸气耗量可少一半左右。负压脱氢法的工艺过程为：原料乙苯经过本系统回收的余热进行预热、蒸发，再与过热蒸汽混合，达620-640℃进入反应器，与催化剂接触进行脱氢反应。为了保持反应在最佳温度下进行，反应器设计采用两段并在中间进行再加热，也可以直接设计成两个反应器。第一反应器床层温度一般在620-530℃，出口温度600-530℃，床层保持一定的压力降。第二反应器床层温度一般在620-580℃，出口温度590-580℃，床层同样要保持一定在压力降。总蒸汽配比1.5：1左右。在一般情况下，经色谱法分析，其转化率＞38%，选择性＞95%，苯乙烯在炉油中的含量＞57%为比较理想，反应后得到的炉油，经过两级精馏（即粗苯乙烯精馏与精苯乙烯精馏），就可得到符合要求的苯乙烯产品。精馏是在负压下进行，采用机械抽真空和蒸汽喷射泵都可以达到真空要求。炉油中没有参加反应乙苯可通过回收系统循环使用。反应中焦油控制在0.2%以下。消耗定额：乙苯＜1.1t，循环水＜200t，蒸汽＜5.3t，电＜54.7KW·h/t。新的苯乙烯工艺是：将乙苯脱氢生成的氢和氧进行反应生成水，反应平衡发生移动同时提供反应所需的热量。反应生成物和原来工艺完全相同，粗苯乙烯成分主要含有未反应的乙苯、苯乙烯、苯和甲苯。排出的气体主要是氢、甲烷、乙烯和二氧化碳。氧源可以使用空气、由变压吸附或膜分离制取的富氧空气，或者液状纯氧。和氧一起送往反应器的氮全部进入排入气中。 2.乙苯、丙烯共氧化法：乙苯经空气氧化制得氢过氧化物，再与丙烯进行环氧化合成环氧丙烷，联产的α-苯乙醇经脱水得苯乙烯；苯乙酮加氢可得α-苯乙醇。 1）乙苯氧化 反应温度100-150℃，压力0.3-0.5MPa，反应时间3-5h，以乙苯氢过氧化物为引发剂，无水碳酸钠为助剂，用空气(110-160h-1)液相氧化而得乙苯氢过氧化物。2）环氧化 丙烯与乙苯氢过氧化物反应，其配比为（5-10）：1（mol)，催化剂用量钼为0.002mol，反应温度90-110℃，反应时间40-60min，自复压力1.96-3.92MPa，反应结束后，可得α-苯乙醇和环氧乙烷。3）苯乙醇脱水 反应在固定床、气相、常压下进行。该反应为吸热反应，脱水温度为250-260℃，以水蒸气为稀释剂，水与醇比为5mol，空速（液醇）为5h-1，催化剂为二氧化钛。在此条件下，α-苯乙醇的转化率达87%-92%，苯乙烯单程收率在85%，选择性可达95%以上。该法除了获得苯乙烯之外，还可联产环氧乙烷。 3.苯乙酮法：由乙苯氧化制苯乙酮，再由苯乙酮加氢制α-苯乙醇，α-苯乙醇脱水制苯乙烯（与上法第三步相同）。此法收率比乙苯催化剂脱氢法低，只有78%-80%，反应步骤，成本高。 4.制法： 于装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的反应瓶中，加入喹啉70g，苯酚①0.5g，电热套加热至190℃。另将a-氯代乙苯(2)70g（0.5mol）加热至150℃，将其迅速加入到上述反应瓶中，将混合物加热15min，在此时间内使混合物温度降至170～150℃。冷却后将其倒入100mL，10%的稀盐酸中，充分搅拌。分出上层有机层②，水洗两次，无水氯化钙干燥。减压分馏，收集40～50℃/2.67～3.3KPa的馏分，得苯乙烯(1)45g，收率87%。注：①加入苯酚的目的是防止苯乙烯的聚合，苯酚为聚合抑制剂。②粗产品中含少量的未反应的a-氯代乙苯，分馏时可以除去(50～80℃/2.67～3.3KPa)。 5.制法： 于装有分馏装置的500mL反应瓶中，加入粉状的肉桂酸(2)148g（1.0mol），对苯二酚2g，几粒沸石。于接受瓶中加入0.5g对苯二酚。用电热套加热反应瓶，直至有苯乙烯开始镏出。调节热源，使分馏柱顶端温度保持在120℃左右，不得超过130℃.当不再有苯乙烯蒸馏出来时停止反应，约需4～5h。将馏出物中加入100mL水，加热蒸馏，苯乙烯合水一起蒸馏出来，直至无油状物馏出。分出油状物，无水氯化钙干燥，减压蒸馏，收集44～46℃/5.3kPa的馏分，得苯乙烯(1)40g,收率38%。 6.制法 于装有温度计、空气冷凝器的反应瓶中，加入肉桂酸(2)59g（0.4mol），喹啉129g，无水硫酸铜6g，氢醌0.15g，电热套加热。当升至250℃时，反应物变得很黑，并产生气泡。当升温至280～290℃时，分解速度加快，同时蒸出苯乙烯与喹啉的混合物，沸点由150℃逐渐升至200℃，反应结束时达到220～230℃。镏出液用过量的盐酸酸化，分出有机层①，依次用水、碳酸钠溶液、水洗涤。加入0.1g氢醌，无水氯化钙干燥，减压蒸馏，收集71～72℃/9.31kPa的馏分，得苯乙烯(1)35g,收率84%。 注：①水层中含有喹啉盐酸盐，间化后水蒸汽蒸馏，可回收90%的喹啉。