己二酸

己二酸

有機二元酸
己二酸又稱肥酸,是一種重要的有機二元酸。己二酸主要用于制造尼龍66纖維和尼龍66樹脂,聚氨酯泡沫塑料,其用途十分廣泛:在有機合成工業中,為己二腈、己二胺的基礎原料,同時還可用于生産潤滑劑、增塑劑己二酸二辛酯,也可用于醫藥等方面。[1]
    中文名:己二酸 外文名: 所屬品牌: 别名:肥酸 英文名:hexanedioic acid 化學式:C6H10O4 CAS号:124-04-9 SMILES:OC(=O)CCCCC(=O)O 外觀:白色晶體 熔點:152℃ 沸點:330.5℃ 溶解度(水):微溶 警示術語:R:36 主要危害:對眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有刺激作用。 閃點:385℉

正文

白色晶體,熔點153.0~153.1℃。是工業上具有重要意義的二元羧酸,在所有二元羧酸中産量居第二位。主要用于制己二腈進而生産己二胺,并與己二胺一起生産尼龍66(見聚酰胺)。此外,也用于生産不飽和聚酯、己二醇和己二酸酯類等。

1937年,美國杜邦公司用硝酸氧化環己醇(由苯酚加氫制得),首先實現了己二酸的工業化生産。進入60年代,工業上逐步改用環己烷氧化法,即先由環己烷制中間産物環己酮和環己醇混合物(即酮醇油,又稱KA油),然後再進行KA油的硝酸或空氣氧化。

硝酸氧化KA油法一般用過量的濃度為50%~60%的硝酸,經兩級反應器串聯進行。反應使用的催化劑為銅-釩系(銅0.1%~0.5%、釩0.1%~0.2%),溫度60~80℃,壓力0.1~0.4MPa。收率為理論值的92%~96%。KA油氧化産物蒸餾出硝酸後,再經過兩級結晶精制,便可獲得高純度己二酸。

空氣氧化法是以醋酸銅和醋酸錳為催化劑,醋酸為溶劑,用空氣直接氧化KA油。一般采用兩級反應器串聯:第一級反應溫度160~175℃,壓力0.7MPa(表壓),反應時間約3h;第二級反應溫度80℃,壓力0.7MPa(表壓),反應時間約3h。氧化産物經兩級結晶精制,回收的溶劑經處理後可循環使用。該法的選擇性與硝酸法相當,無硝酸法的強腐蝕問題,但反應時間為硝酸法的四倍,故采用尚少。

美國科學設計公司将上述兩步合為一步,并實現了工業化生産。

基本理化性質

己二酸基本理化性質

項目内容

外觀白色結晶體

氣味有骨頭燒焦的氣味

分子式C6H10O4

分子量146.14

熔點153℃

沸點332.7℃

密度1.360

閃點209.85℃

燃點(開杯)231.85℃

熔融黏度4.54mPa•s(160℃)

溶解性微溶于水,易溶于酒精、乙醚等大多數有機溶劑。

己二酸在水中的溶解度随溫度變化較大,當溶液溫度由28℃升至78℃時,其溶解度可增大20倍。15℃時溶解度為1.44g/100mL;25℃時溶解度為2.3g/100mL;100℃時溶解度為160g/100mL。

主要用途用作合成高聚物的原料,也用于制增塑劑及潤滑劑

己二酸是白色結晶型固體。易溶于醇、醚,可溶于丙酮,微溶于環己烷和苯。當己二酸中氧氣質量含量高于14%時,易産生靜電引起着火。己二酸粉塵在空氣中爆炸的質量含量範圍為3.9%-7.9%。己二酸是脂肪族二元酸中最有應用價值的二元酸,能夠發生成鹽反應、酯化反應、酰胺化反應等,并能與二元胺或二元醇縮聚成高分子聚合物等。

毒性

健康危害

對眼睛、皮膚、粘膜和上呼吸道有刺激作用。目前,在工業使用中未見職業性損害的報告。

毒理學資料及環境行為

急性毒性:LD50:1900mg/kg(小鼠經口);280mg/kg(小鼠皮下)

該物質對環境有危害,對水體和大氣可造成污染,有機酸易在大氣化學和大氣物理變化中形成酸雨。因而當PH值降到5以下時,會給動、植物造成嚴重危害,魚的繁殖和發育會受到嚴重影響,流域土壤和水體底泥中的金屬可被溶解進入水中毒害魚類。水體酸化還會導緻水生生物的組成結構發生變化,耐酸的藻類、真菌增多,而有根植物、細菌和脊椎動物減少,有機物的分解率降低。酸化後會嚴重導緻湖泊、河流中魚類減少或死亡。

安全

洩漏應急處理

隔離洩漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量洩漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。

防護措施

呼吸系統防護:空氣中粉塵濃度超标時,必須佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事态搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護: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:戴橡膠手套。

其他防護:工作現場嚴禁吸煙。注意個人清潔衛生。

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣着,用大量流動清水沖洗。就醫。

眼睛接觸:提起眼睑,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。

食入:飲足量溫水,催吐。就醫。

滅火方法

粉體與空氣可形成爆炸性混合物,當達到一定濃度時,遇火星會發生爆炸。受高熱分解,放出刺激性煙氣。

消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。滅火劑:霧狀水、泡沫、幹粉、二氧化碳、砂土。

KA油與環己醇KA油與環己醇為己二酸主要生産工藝

1.KA油硝酸氧化法工藝

KA油在銅、釩催化劑作用下,用硝酸氧化生成己二酸。這種工藝在己二酸生産中占主導地位,目前國際上主要生産廠家,如美國的杜邦公司、Mon-santo公司,法國RhonePoulenl公司均采用這種方國法。我國遼陽石油化纖總公司化工四廠于20世紀70年代末從法國RhonePoulenc公司引進了KA油硝酸氧化法生産己二酸的整套生産裝置,其氧化反應采用65%硝酸,6台釜式反應器串聯操作,反應溫度為70~90℃;己二酸結晶采用卧式14室真空絕熱蒸發降溫結晶器;氧化反應副産物的NOx氣體采用三塔串聯吸收;母液酸采用一台濃縮塔濃縮;采用兩台陽離子樹脂塔交替使用吸附銅、釩催化劑。

2.環己醇硝酸氧化法

日本旭化成公司在80年代開發出以環己醇為原料,在銅、釩催化劑存在下,采用硝酸氧化法生産己二酸。結晶器采用自動清洗控制系統,極大延長了連續運轉周期;氧化反應産生的NOx氣體進入吸收塔進行硝酸回收,吸收酸循環使用,大大降低了HNO3的消耗;母液酸采用雙效蒸餾濃縮,有效節省了蒸汽消耗;設有低溫結晶回收DBA中夾帶己二酸的技術,有利于提高己二酸收率,減少了廢物排放;采用連續移動床離子交換樹脂吸附銅、釩系統,有利于提高催化劑回收率;設有獨立的除鐵工序,有利于生産系統保持較低的鐵離子濃度。該生産工藝具有産品質量優、生産成本低、自動化程度高等特點。代表企業為日本旭化成公司和中國平煤神馬集團有限責任公司。

包裝、貯存及運輸

操作注意事項:

密閉操作。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。避免産生粉塵。避免與氧化劑、還原劑、堿類接觸。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洩漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項:

儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、還原劑、堿類分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合适的材料收容洩漏物。

運輸注意事項:

起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要确保容器不洩漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、還原劑、堿類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。

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