CAS號(hào):100-42-5
MDL號(hào):MFCD00008612
EINECS號(hào):202-851-5
RTECS號(hào):WL3675000
BRN號(hào):1071236
PubChem號(hào):24899624
物性數(shù)據(jù)
1.性狀:無(wú)色透明油狀液體
2.熔點(diǎn)(℃):-30.6
3.沸點(diǎn)(℃):146
4.相對(duì)密度(水=1):0.99(25℃)
5.相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):3.6
6.飽和蒸氣壓(kPa):0.7(20℃)
7.燃燒熱(kJ/mol):-4376.9
8.臨界溫度(℃):369
9.臨界壓力(MPa):3.81
10.辛醇/水分配系數(shù):3.2
11.閃點(diǎn)(℃):31
12.引燃溫度(℃):490
13.爆炸上限(%):6.8
14.爆炸下限(%):0.9
15.溶解性:不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。
16.黏度(mPa·s,25oC):0.696
17.蒸發(fā)熱(KJ/mol, 25oC):43.96
18.熔化熱(KJ/mol):10.95
19.生成熱(KJ/mol,25oC,氣體):147.46
20.生成熱(KJ/mol,25oC,液體):103.96
21.燃燒熱(KJ/mol,25oC,氣體,定壓):4441.78(H2O液體,CO2氣體)
22.燃燒熱(KJ/mol,25oC,氣體,定壓):4265.64(H2O氣體,CO2氣體)
23.燃燒熱(KJ/mol,25oC,液體,壓力):4398.28(H2O液體,CO2氣體)
24.燃燒熱(KJ/mol,25oC,液體,壓力):4222.14(H2O氣體,CO2氣體)
25.比熱容(KJ/(kg·K),25.16oC,定壓):1.17
26.溶解度(%,25oC,水):0.031
27.體膨脹系數(shù)(K-1):0.00097
28.相對(duì)密度(20℃,4℃):0.90600
29.常溫折射率(n25):1.5420
30.溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5:19.127
31.van der Waals面積(cm2·mol-1):8.270×109
32.van der Waals體積(cm3·mol-1):66.250
33.氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-4439.3
34.氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱(chēng)熱(焓)( kJ·mol-1) :147.9
35.氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :345.10
36.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):214.42
37.氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):122.09
38.液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-4395.2
39.液相標(biāo)準(zhǔn)聲稱(chēng)熱(焓)( kJ·mol-1):103.8
40.液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :237.57
41.液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):202.38
42.液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):182.84
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1.急性毒性
LD50:1000mg/kg(大鼠經(jīng)口);316mg/kg(小鼠經(jīng)口)
LC50:24000mg/m3(大鼠吸入,4h)
2.刺激性
家兔經(jīng)皮:500mg,輕度刺激(開(kāi)放性刺激試驗(yàn))。
家兔經(jīng)眼:100mg,重度刺激。
3.亞急性與慢性毒性 動(dòng)物于6.3~9.3g/m3,每天7h,6~12個(gè)月,130~264次,出現(xiàn)眼、鼻刺激癥狀。
4.致突變性 微生物致突變?cè)囼?yàn):鼠傷寒沙門(mén)菌1μmol/皿。DNA抑制:人Hela細(xì)胞28mmol/L。姐妹染色體交換:人吸入1204mg/m3(5a)。
5.致畸性 雌性大鼠孕后6~15d,用最低中毒劑量(TDLo)11470mg/kg經(jīng)口染毒,致泌尿生殖系統(tǒng)畸形。
6.致癌性 IARC致癌性評(píng)論:G2B,可疑人類(lèi)致癌物。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
1.生態(tài)毒性
IC50:67~200mg/L(72h)(藻類(lèi))
LC50:68mg/L(24h)(鹵蟲(chóng)幼體);46~59mg/L(96h)(黑頭呆魚(yú));5mg/L(96h)(藍(lán)鰓太陽(yáng)魚(yú),軟水)
2.生物降解性
好氧生物降解(h):336~672
厭氧生物降解(h):1344~2688
3.非生物降解性 空氣中光氧化半衰期(h):0.9~7.3
4.其他有害作用 該物質(zhì)對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害,應(yīng)特別注意對(duì)地表水、土壤、大氣和飲用水的污染,對(duì)水生生物應(yīng)給予特別注意。由于其揮發(fā)性強(qiáng),在大氣中易被光解,也可被生物降解和化學(xué)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。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率:37.17
2、摩爾體積(cm3/mol):115.3
3、等張比容(90.2K):272.2
4、表面張力(dyne/cm):30.9
5、介電常數(shù):2.35
6、偶極距(10-24cm3):
7、極化率:14.73
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):2.9
2、氫鍵供體數(shù)量:0
3、氫鍵受體數(shù)量:0
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:1
5、互變異構(gòu)體數(shù)量:
6、拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):0
7、重原子數(shù)量:8
8、表面電荷:0
9、復(fù)雜度:68.1
10、同位素原子數(shù)量:0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15、共價(jià)鍵單元數(shù)量:1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.在熱、光或過(guò)氧化物作用下容易聚合,聚合時(shí)放出大量熱,有引起爆炸的危險(xiǎn)。爆炸極限1.10%-6.10%(體積分?jǐn)?shù))。苯乙烯有有毒。在熱、光或過(guò)氧化物作用下容易發(fā)生聚合作用,通常需加入81mg/m3的丁基鄰苯二酚作阻聚劑。在酸性催化劑、離子催化劑存在下也易發(fā)生聚合。用鉑、鎳等作催化劑在溫和條件下加氫得到乙苯,加氫過(guò)量時(shí)生成乙基環(huán)己烷。氧化鉻作催化劑氧化時(shí)生成苯甲酸。
2.本品有毒。毒性比苯弱。苯乙烯具有引人發(fā)笑的臭味,在25×10-6就可以明顯地察覺(jué)到。在50×10-6就會(huì)感到不快,但在這樣濃度下,尚無(wú)毒害作用。隨濃度升高,則刺激性增強(qiáng),可刺激皮膚,呼吸道。在通風(fēng)不良的室內(nèi)進(jìn)食時(shí)會(huì)刺激胃黏膜。高濃度時(shí)有麻醉作用。苯乙烯與苯不同,不會(huì)造成慢性中毒,因?yàn)楸揭蚁┰谏矬w內(nèi)容易被氧化成苯甲酸、苯基甘醇、苯乙醇酸等,進(jìn)而成為馬尿酸或葡萄糖酸酯而被排出體外。空氣中最高容許濃度為420mg/m3。生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉,防止跑、冒、滴、漏。注意個(gè)人防護(hù),工作時(shí)應(yīng)穿戴個(gè)人防護(hù)用具。操作人員進(jìn)行定期檢查,有呼吸系統(tǒng)疾病、肝臟病、腎臟病或血液病者,不宜從事本操作。
3.苯乙烯刺激皮膚和黏膜,有麻醉作用,對(duì)血液和肝有輕度損害作用。吸入1%的蒸氣數(shù)分鐘即失去知覺(jué)。與苯不同的是不會(huì)造成慢性中毒,車(chē)間空氣中最高容許濃度40mg/m3。人吸入其蒸氣會(huì)引起中毒。在空氣中允許濃度不超過(guò)0.1mg/L。
4.穩(wěn)定性 穩(wěn)定
5.禁配物 強(qiáng)氧化劑、酸類(lèi)、鹵素等
6.避免接觸的條件 受熱
7.聚合危害 聚合
1.乙苯催化脫氫法:以乙苯為原料,在催化劑作用下,加熱至600℃產(chǎn)生脫氫反應(yīng)制得粗品,經(jīng)精餾后制得成品?;蛘咭员胶鸵蚁樵?,在三氯化鋁催化劑存在下,由高溫烷基化反應(yīng)制得乙苯,乙苯在真空下催化脫氫制成粗品,經(jīng)精餾制得成品。

工藝過(guò)程:乙苯在蒸發(fā)器中經(jīng)煙道氣加熱蒸發(fā)后,進(jìn)入預(yù)熱器,用反應(yīng)氣體預(yù)熱至400℃,再在爐內(nèi)加熱至560℃以上,將水蒸氣與乙苯(其量為1.5-2)混合后,經(jīng)加熱至560℃以上,進(jìn)入列管反應(yīng)器,反應(yīng)器由直徑100mm的含鉻管子組成,管內(nèi)放入催化劑,管外用煙道氣加熱,維持床層溫度在580-610℃;反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)冷凝、分離水層,所得粗苯乙烯經(jīng)蒸餾、真空精餾而得成品,含量99.5%,收率92%-94%。
此法所用催化劑主要為活性氧化鋅。其他催化劑有105號(hào)催化劑(Fe2O387%,KOH11%,Cr2O322%),有的以三氧化二鐵為主,加入氧化鉻、氯化銅等助催化劑,涂于氯化鎂或碳酸鉀等載體上,脫氫反應(yīng)器有列管式和絕熱式。前者催化劑層溫度較為均勻,一般維持在580-610℃,在絕熱器中為了維持熱平衡,進(jìn)料需預(yù)熱至650左右。因此,在列管式反應(yīng)器中裂解副反應(yīng)少,收率較絕熱式反應(yīng)器約高3%,水蒸氣耗量可少一半左右。
負(fù)壓脫氫法的工藝過(guò)程為:原料乙苯經(jīng)過(guò)本系統(tǒng)回收的余熱進(jìn)行預(yù)熱、蒸發(fā),再與過(guò)熱蒸汽混合,達(dá)620-640℃進(jìn)入反應(yīng)器,與催化劑接觸進(jìn)行脫氫反應(yīng)。為了保持反應(yīng)在最佳溫度下進(jìn)行,反應(yīng)器設(shè)計(jì)采用兩段并在中間進(jìn)行再加熱,也可以直接設(shè)計(jì)成兩個(gè)反應(yīng)器。第一反應(yīng)器床層溫度一般在620-530℃,出口溫度600-530℃,床層保持一定的壓力降。第二反應(yīng)器床層溫度一般在620-580℃,出口溫度590-580℃,床層同樣要保持一定在壓力降。總蒸汽配比1.5:1左右。在一般情況下,經(jīng)色譜法分析,其轉(zhuǎn)化率>38%,選擇性>95%,苯乙烯在爐油中的含量>57%為比較理想,反應(yīng)后得到的爐油,經(jīng)過(guò)兩級(jí)精餾(即粗苯乙烯精餾與精苯乙烯精餾),就可得到符合要求的苯乙烯產(chǎn)品。精餾是在負(fù)壓下進(jìn)行,采用機(jī)械抽真空和蒸汽噴射泵都可以達(dá)到真空要求。爐油中沒(méi)有參加反應(yīng)乙苯可通過(guò)回收系統(tǒng)循環(huán)使用。反應(yīng)中焦油控制在0.2%以下。
消耗定額:乙苯<1.1t,循環(huán)水<200t,蒸汽<5.3t,電<54.7KW·h/t。
新的苯乙烯工藝是:將乙苯脫氫生成的氫和氧進(jìn)行反應(yīng)生成水,反應(yīng)平衡發(fā)生移動(dòng)同時(shí)提供反應(yīng)所需的熱量。反應(yīng)生成物和原來(lái)工藝完全相同,粗苯乙烯成分主要含有未反應(yīng)的乙苯、苯乙烯、苯和甲苯。排出的氣體主要是氫、甲烷、乙烯和二氧化碳。氧源可以使用空氣、由變壓吸附或膜分離制取的富氧空氣,或者液狀純氧。和氧一起送往反應(yīng)器的氮全部進(jìn)入排入氣中。

2.乙苯、丙烯共氧化法:乙苯經(jīng)空氣氧化制得氫過(guò)氧化物,再與丙烯進(jìn)行環(huán)氧化合成環(huán)氧丙烷,聯(lián)產(chǎn)的α-苯乙醇經(jīng)脫水得苯乙烯;苯乙酮加氫可得α-苯乙醇。

1)乙苯氧化 反應(yīng)溫度100-150℃,壓力0.3-0.5MPa,反應(yīng)時(shí)間3-5h,以乙苯氫過(guò)氧化物為引發(fā)劑,無(wú)水碳酸鈉為助劑,用空氣(110-160h-1)液相氧化而得乙苯氫過(guò)氧化物。
2)環(huán)氧化 丙烯與乙苯氫過(guò)氧化物反應(yīng),其配比為(5-10):1(mol),催化劑用量鉬為0.002mol,反應(yīng)溫度90-110℃,反應(yīng)時(shí)間40-60min,自復(fù)壓力1.96-3.92MPa,反應(yīng)結(jié)束后,可得α-苯乙醇和環(huán)氧乙烷。
3)苯乙醇脫水 反應(yīng)在固定床、氣相、常壓下進(jìn)行。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),脫水溫度為250-260℃,以水蒸氣為稀釋劑,水與醇比為5mol,空速(液醇)為5h-1,催化劑為二氧化鈦。在此條件下,α-苯乙醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)87%-92%,苯乙烯單程收率在85%,選擇性可達(dá)95%以上。該法除了獲得苯乙烯之外,還可聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧乙烷。
3.苯乙酮法:由乙苯氧化制苯乙酮,再由苯乙酮加氫制α-苯乙醇,α-苯乙醇脫水制苯乙烯(與上法第三步相同)。此法收率比乙苯催化劑脫氫法低,只有78%-80%,反應(yīng)步驟,成本高。
4.制法:

于裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中,加入喹啉70g,苯酚①0.5g,電熱套加熱至190℃。另將a-氯代乙苯(2)70g(0.5mol)加熱至150℃,將其迅速加入到上述反應(yīng)瓶中,將混合物加熱15min,在此時(shí)間內(nèi)使混合物溫度降至170~150℃。冷卻后將其倒入100mL,10%的稀鹽酸中,充分?jǐn)嚢琛7殖錾蠈佑袡C(jī)層②,水洗兩次,無(wú)水氯化鈣干燥。減壓分餾,收集40~50℃/2.67~3.3KPa的餾分,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,苯酚為聚合抑制劑。②粗產(chǎn)品中含少量的未反應(yīng)的a-氯代乙苯,分餾時(shí)可以除去(50~80℃/2.67~3.3KPa)。
5.制法:

于裝有分餾裝置的500mL反應(yīng)瓶中,加入粉狀的肉桂酸(2)148g(1.0mol),對(duì)苯二酚2g,幾粒沸石。于接受瓶中加入0.5g對(duì)苯二酚。用電熱套加熱反應(yīng)瓶,直至有苯乙烯開(kāi)始鎦出。調(diào)節(jié)熱源,使分餾柱頂端溫度保持在120℃左右,不得超過(guò)130℃.當(dāng)不再有苯乙烯蒸餾出來(lái)時(shí)停止反應(yīng),約需4~5h。將餾出物中加入100mL水,加熱蒸餾,苯乙烯合水一起蒸餾出來(lái),直至無(wú)油狀物餾出。分出油狀物,無(wú)水氯化鈣干燥,減壓蒸餾,收集44~46℃/5.3kPa的餾分,得苯乙烯(1)40g,收率38%。
6.制法

于裝有溫度計(jì)、空氣冷凝器的反應(yīng)瓶中,加入肉桂酸(2)59g(0.4mol),喹啉129g,無(wú)水硫酸銅6g,氫醌0.15g,電熱套加熱。當(dāng)升至250℃時(shí),反應(yīng)物變得很黑,并產(chǎn)生氣泡。當(dāng)升溫至280~290℃時(shí),分解速度加快,同時(shí)蒸出苯乙烯與喹啉的混合物,沸點(diǎn)由150℃逐漸升至200℃,反應(yīng)結(jié)束時(shí)達(dá)到220~230℃。鎦出液用過(guò)量的鹽酸酸化,分出有機(jī)層①,依次用水、碳酸鈉溶液、水洗滌。加入0.1g氫醌,無(wú)水氯化鈣干燥,減壓蒸餾,收集71~72℃/9.31kPa的餾分,得苯乙烯(1)35g,收率84%。 注:①水層中含有喹啉鹽酸鹽,間化后水蒸汽蒸餾,可回收90%的喹啉。