乙烯基苯
乙烯基苯就是苯乙烯，是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物，乙烯基的電子與苯環共軛，不溶於水，溶於乙醇、乙醚中，暴露於空氣中逐漸發生聚合及氧化。工業上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。
概況
第一部分：化學品名稱
化學品中文名稱： 苯乙烯
化學品英文名稱： phenylethylene
中文名稱2： 乙烯基苯
英文名稱2： styrene
技術說明書編碼： 236
CAS No.： 100-42-5
分子式： C8H8
分子量： 104.14
成分/組成信息
有害物成分 含量 CAS No.
苯乙烯 ≥99.5％ 100-42-5
危險性概述
危險性類別：
侵入途徑：
健康危害： 對眼和上呼吸道黏膜有刺激和麻醉作用。急性中毒：高濃度時，立即引起眼及上呼吸道黏膜的刺激，出現眼痛、流淚、流涕、噴嚏、咽痛、咳嗽等，繼之頭痛、頭暈、噁心、嘔吐、全身乏力等；嚴重者可有眩暈、步態蹣跚。眼部受苯乙烯液體污染時，可致灼傷。慢性影響：常見神經衰弱綜合徵，有頭痛、乏力、噁心、食慾減退、腹脹、憂鬱、健忘、指顫等。對呼吸道有刺激作用，長期接觸有時引起阻塞性肺部病變。皮膚粗糙、皸裂和增厚。
環境危害： 對環境有嚴重危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。
燃爆危險： 本品易燃，為可疑致癌物，具刺激性。
急救措施
皮膚接觸： 脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸： 立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入： 迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。
食入： 飲足量溫水，催吐。就醫。
第五部分：消防措施
危險特性： 其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。遇酸性催化劑如路易斯催化劑、齊格勒催化劑、硫酸、氯化鐵、氯化鋁等都能產生猛烈聚合，放出大量熱量。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。
有害燃燒產物： 一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法： 儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。滅火劑：泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。遇大火，消防人員須在有防護掩蔽處操作。
泄漏應急處理
應急處理： 迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑製成的乳液刷洗，洗液稀釋後放入廢水系統。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。
操作處置與儲存
操作注意事項： 密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。灌裝時應控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。 儲存注意事項： 通常商品加有阻聚劑。儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類分開存放，切忌混儲。不宜大量儲存或久存。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。 第八部分：接觸控制/個體防護 職業接觸限值 中國MAC(mg/m3)： 40 前蘇聯MAC(mg/m3)： 5 TLVTN： OSHA 100ppm; ACGIH 50ppm,213mg/m3【皮】 TLVWN： ACGIH 100ppm,426mg/m3【皮】
監測方法：
氣相色譜法 工程控制： 生產過程密閉，加強通風。 呼吸系統防護： 空氣中濃度超標時，建議佩戴過濾式防毒面具（半面罩）。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴隔離式呼吸器。 眼睛防護： 一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可戴化學安全防護眼鏡。 身體防護： 穿防毒物滲透工作服。 手防護： 戴橡膠耐油手套。 其他防護： 工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。第九部分：理化特性主要成分： 含量: 一級≥99.5％;二級≥99.0％。 外觀與性狀： 無色透明油狀液體。 pH：熔點(℃)： -30.6 沸點(℃)： 146 相對密度(水=1)： 0.91 相對蒸氣密度(空氣=1)： 3.6 飽和蒸氣壓(kPa)： 1.33(30.8℃) 燃燒熱(kJ/mol)： 4376.9 臨界溫度(℃)： 369 臨界壓力(MPa)： 3.81 辛醇/水分配係數的對數值： 3.2 閃點(℃)： 34.4 引燃溫度(℃)： 490 爆炸上限%(V/V)： 6.1 爆炸下限%(V/V)： 1.1 溶解性： 不溶於水，溶於醇、醚等多數有機溶劑。
主要用途
用於制聚苯乙烯、合成橡膠、離子交換樹脂等。 其它理化性質：第十部分：穩定性和反應活性穩定性：禁配物： 強氧化劑、酸類。 避免接觸的條件： 光照、空氣。 聚合危害：分解產物：第十一部分：毒理學資料 急性毒性： LD50：5000 mg/kg(大鼠經口)LC50：24000mg/m3，4小時(大鼠吸入) 亞急性和慢性毒性：刺激性： 家兔經眼： 100mg，重度刺激。家兔經皮開放性刺激試驗： 500mg，輕度刺激。 致敏性：致突變性：致畸性：致癌性：第十二部分：生態學資料 生態毒理毒性：生物降解性：非生物降解性：生物富集或生物積累性：其它有害作用： 該物質對環境有嚴重危害，應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染，對水生生物應給予特別注意。由於其揮發性強，在大氣中易被光解，也可被生物降解和化學降解，即能被特異的菌叢所破壞，亦能被空氣中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。 第十三部分：廢棄處置 廢棄物性質：廢棄處置方法： 用焚燒法處置。
廢棄注意事項
第十四部分：運輸信息危險貨物編號： 33541UN編號： 2055 包裝標誌：包裝類別： O53 包裝方法： 小開口鋼桶；薄鋼板桶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外花格箱；安瓿瓶外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶（罐）外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、塑膠瓶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱。 運輸注意事項： 鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽（罐）車應有接地鏈，槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。嚴禁與氧化劑、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。第十五部分：法規信息 法規信息 化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發【1992】 677號)，工作場所安全使用化學品規定 (【1996】勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第3.3 類高閃點易燃液體。
裝置節能技術研究
我國自主開發了苯乙烯生產的配套技術，這些技術具有無污染，無腐蝕的優點，但存在能耗較高問題。研究如何通過改造苯乙烯裝置用能方案以降低其能耗，具有重大的現實意義。圍繞這一主題，基於某工程實例，開展了苯乙烯裝置的節能技術研究。
通過對新舊裝置的單元能耗數據的進行對比，發現改造後新裝置能耗升高的主要部位在乙苯精餾單元，表現為高壓蒸汽消耗量上升，原因主要在於改造後烷基化單元苯循環量過大。經分析發現，高苯烯比的烷基化反應催化劑和烷基化產物先分離後進行烷基轉移的工藝路線是導致苯循環量增加主要原因。採用人工智慧圖表法合成了乙苯部分的最優換熱網路，以此作為指導，提出了乙苯部分的節能方案。此方案只需改變乙苯部分的工藝管道，用蒸汽凝液代替循環水來移走多乙苯塔冷凝器的熱量，不需增加換熱器，改動量較小。計算結果表明，此節能方案可以達到節省冷卻水81.7t／h和多回收1.6t／h低壓蒸汽的效果。對苯乙烯裝置苯乙烯部分的換熱網路進行了研究，結合苯乙烯部分的實際換熱網路流程，提出了苯乙烯部分的節能方案。此方案以脫氫氣為乙苯回收塔再沸器供熱充分利用其高品位的能量，需要新增2個換熱器。計算結果表明，採用此方案可以節省冷卻水128.5t／h，節省中壓蒸汽2.5t／h。
本文套用夾點技術對苯乙烯裝置進行了用能診斷。結果顯示，苯乙烯裝置中，傳統採用廢熱鍋爐發生低壓蒸汽的熱回收方案值得商榷，這些高溫位的能量完全可以用來加熱裝置中的高溫冷物流，從而節省高品位公用工程的消耗量。通過採用夾點技術對苯乙烯裝置的用能方案進行調優處理，提出了全流程能量集成的節能改造方案。此方案以烷基化產物代替中壓蒸汽為乙苯回收塔再沸器供熱，以脫氫產物代替高壓蒸汽為乙苯塔再沸器供熱，需要移動3台換熱器的位置。計算結果表明，在改造工程量較小的情況下，此方案可以節省高壓蒸汽7.8t／h，節省中壓蒸汽3.8t／h，效益可達720.7萬元／年。
儲運條件研究
苯乙烯是不飽和芳烴最簡單、最重要的成員,閃點31℃,爆炸極限1.1～6.1%(體積),在空氣中受氧氣的作用,容易產生聚合,還會生成苯甲醛和甲醛,在室溫條件下,能發生聚合反應生成聚苯乙烯,除發生聚合反應外,苯乙烯還能發生不飽和化合物的所有反應。這些物性給苯乙烯貯存和運輸帶來不便。
國內,關於苯乙烯貯存條件大多參考國外引進技術資料要求,工藝指標的安全係數比較大。如:揚子石化股份有限公司貯運廠的苯乙烯儲存工藝條件為:阻聚劑含量大於10mg/kg,溫度不大於13℃。然而,在苯乙烯的運輸和裝卸過程中一般沒有採取任何降溫措施,通常是在室外環境下進行。這就存在兩方面的問題:①苯乙烯儲存溫度是否需要≤13℃儲存。溫度升高后苯乙烯能儲存幾天產品質量不受影響。②在室外環境下運輸和裝卸是否安全。在炎熱夏季,當室外溫度高於31℃,在沒有氮氣保護條件下,能否安全裝卸和運輸苯乙烯。這些是苯乙烯儲存和運輸中一直困惑的問題。目前,關於苯乙烯儲存和運輸方面的研究文獻報導較少,有的也只是針對苯乙烯生產和使用過程中的聚合問題研究,涉及苯乙烯安全貯存條件方面的研究幾乎沒有。為此,本文研究儲存溫度、時間、鐵鏽、氧含量和阻聚劑含量對苯乙烯安全儲存的影響,討論各因素與苯乙烯產品質量的關係;用紅外光譜分析了苯乙烯聚合物的結構;採用均勻設計實驗最佳化苯乙烯的安全儲存條件,為安全經濟貯運苯乙烯提供有價值的基礎數據。
主要研究內容及結論如下:
1.儲存溫度升高,苯乙烯產品中聚合物、過氧化物和總醛含量增加。儲存溫度在10—30℃之間是較適合的儲存苯乙烯溫度範圍。2.儲存時間延長,苯乙烯產品中聚合物、過氧化物和總醛含量增加;苯乙烯儲存9天,儲存溫度範圍在10—20℃之間,阻聚劑濃度17ppm,聚合物含量不超過3mg/kg。3.鐵鏽對苯乙烯產品中聚合物生成量影響較大,對過氧化物和總醛生成量影響較小,溫度對苯乙烯產品各質量指標的影響大於鐵鏽。當鐵鏽含量小於9.9ppm時,苯乙烯各質量參數值符合指標要求。4.氣相含氧量增加,苯乙烯產品聚合物、過氧化物和總醛生成量增加。氧含量對色度的影響比較明顯;當阻聚劑濃度為14.2ppm,溫度低於27℃,儲存9天,氧含量應小於1.8%。5.對不同阻聚劑的阻聚效果研究表明:在儲存溫度為18—50℃,儲存時間3天,阻聚劑濃度20ppm條件下,阻聚效果順序為:TBC對苯二酚蒽醌。當儲存溫度為30℃,儲存時間為3天,阻聚劑TBC濃度大於15ppm時,聚合物含量符合質量參數指標值。6.通過均勻設計最佳化苯乙烯安全儲存條件為:①儲存溫度為18℃,阻聚劑濃度為10ppm,可以安全儲存13天,苯乙烯聚合物含量小於10mg/kg;②儲存溫。
