一种环氧乙烷的制备方法
制备方法
氯醇法
该反应分为两步。第一步是将乙烯和氯气引入水中,生成氯乙醇。第二步是氯乙醇与碱(通常是石灰乳)反应生成环氧乙烷。[7]
乙烯次氯酸生成氯乙醇,再用氢氧化钙皂化生成粗环氧乙烷,然后分馏生成环氧乙烷。反应式和工艺流程如下。
中国最早由传统乙醇通过氯醇化生产环氧乙烷。20世纪70年代,我国开始引进环氧乙烷/乙二醇联产装置,用于生产聚酯原料乙二醇。
烃基化
可分为空气法和氧气法。前者以空气为氧化剂,后者以浓度大于95%(体积比)的氧气为氧化剂。此外,富氧空气也可用作氧化剂。氧化法的工业生产过程分为三个部分:反应、环氧乙烷回收和环氧乙烷精制。
世界上几乎所有的环氧乙烷工业生产装置都采用以银为催化剂的乙烯直接氧化。全球EO生产技术主要被壳牌(英荷合资)、美国SD(科学设计公司)、美国UCC垄断。此外,拥有EO生产技术的还有日本催化剂公司、美国陶氏化学公司和德国赫斯公司。
主要应用
环氧乙烷是一种有毒的致癌物质,以前用于制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆,不易长途运输,具有很强的地域性。广泛应用于洗涤、制药、印染行业。可作为化学相关行业清洗剂的引发剂。
环氧乙烷具有杀菌作用,不腐蚀金属,无残留气味,能杀灭细菌(及其内生孢子)、霉菌和真菌,因此可作为气体杀菌剂用于消毒一些不能耐受高温消毒的物品和材料。美国化学家劳埃德·霍尔(Lloyd Hall)在1938年获得了环氧乙烷消毒保存香料的专利,这种方法沿用至今。环氧乙烷也广泛用于消毒医疗用品,如绷带、缝合线和外科器械。
它主要用于制造其他溶剂(如纤维蛋白溶解剂等。)、稀释剂、非离子表面活性剂、合成洗涤剂、防冻剂、消毒剂、增韧剂和增塑剂。用纤维素羟乙基化可合成水溶性树脂(其环氧乙烷含量约为75%)。它还可用作熏蒸剂、涂料增稠剂、乳化剂、粘合剂和纸张施胶剂。[8]
通常使用环氧乙烷和二氧化碳的混合物(两者比例为90: 10)或环氧乙烷和二氯二氟甲烷的混合物,主要用于医院和精密仪器的消毒。环氧乙烷熏蒸剂常用于谷物和食品的防腐。比如干蛋粉,在储存过程中经常会被细菌分解。用环氧乙烷熏蒸可以防止变质,但蛋粉的化学成分,包括氨基酸,不受影响。
环氧乙烷容易与酸发生反应,所以可以作为抗酸剂添加到某些物质中,从而降低这些物质的酸性或长时间不产生酸性。例如,在氯化丁基橡胶的生产中,如果在氯化之前将环氧乙烷加入到异丁烯和异戊二烯聚合物的溶液中,则可以在没有碱和水的情况下完全洗涤成品。