任务二 苯胺的生产】

苯胺的生产 第4组 1 产品有哪几种生产方法 每种生产方法有什么技术特点 主要完成者 各种生产方法的生产成本比较 主要完成者 注 因其余两种处于实验室阶段并未用于实际生产所以不加考虑 生产方法的原料的安全性 对人体可能造成的危害 毒性相关数据 需使用的防护措施以及 三废 处理方法 主要完成者 第一种 硝基苯铁粉还原法中盐酸 安全性 该品不燃 具强腐蚀性 强刺激性 可致人体灼伤 对人体危害 接触其蒸气或烟雾 可引起急性中毒 出现眼结膜炎 鼻及口腔粘膜有烧灼感 鼻衄 齿龈出血 气管炎等 误服可引起消化道灼伤 溃疡形成 有可能引起胃穿孔 腹膜炎等 眼和皮肤接触可致灼伤 慢性影响 长期接触 引起慢性鼻炎 慢性支气管炎 牙齿酸蚀症及皮肤损害 毒性 LD50900mg kg 兔经口 LC503124ppm 1小时 大鼠吸入 能与一些活性金属粉末发生反应 放出氢气 遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体 防护措施 密闭操作 注意通风 操作尽可能机械化 自动化 操作人员必须经过专门培训 严格遵守操作规程 建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具 全面罩 穿橡胶耐酸碱服 戴橡胶耐酸碱手套 远离易燃 可燃物 防止蒸气泄漏到工作场所空气中 避免与碱类 胺类 碱金属接触 搬运时要轻装轻卸 防止包装及容器损坏 配备泄露应急处理设备 硝基苯 安全性 遇明火 高热或与氧化剂接触 有引起燃烧爆炸的危险 与硝酸反应强烈 对人体伤害 吸入 摄入或皮肤吸收均可引起人员中毒 中毒的典型症状是气短 眩晕 恶心 昏厥 神志不清 皮肤发蓝 最后会因呼吸衰竭而死亡 毒性 LD50489mg kg 大鼠经口 2100mg kg 大鼠经皮 狗静脉150mg kg 最小致死剂量 人 女性 经口200mg kg 最小中毒剂量 血液毒性 人经口5mg kg 最小中毒剂量 不悦感 防护措施 呼吸系统防护 可能接触其蒸气时 佩戴过滤式防毒面具 半面罩 紧急事态抢救或撤离时 建议佩戴自给式呼吸器 眼睛防护 戴安全防护眼镜 身体防护 穿透气型防毒服 手防护 戴防苯耐油手套 其它 工作现场禁止吸烟 进食和饮水 及时换洗工作服 工作前后不饮酒 用温水洗澡 注意检测毒物 实行就业前和定期的体检 消防人员须佩戴防毒面具 穿全身消防服 喷水冷却容器 可能的话将容器从火场移至空旷处 第二种 苯酚氨化法中苯酚 安全性 有特殊臭味 极稀的溶液有甜味 腐蚀性极强 化学反应能力强 对人体伤害 苯酚对皮肤 粘膜有强烈的腐蚀作用 可抑制中枢神经或损害肝 肾功能 急性中毒 吸入高浓度蒸气可致头痛 头晕 乏力 视物模糊 肺水肿等 误服引起消化道灼伤 出现烧灼痛 呼出气带酚味 呕吐物或大便可带血液 有胃肠穿孔的可能 可出现休克 肺水肿 肝或肾损害 出现急性肾功能衰竭 可死于呼吸衰竭 眼接触可致灼伤 可经灼伤皮肤吸收经一定潜伏期后引起急性肾功能衰竭 慢性中毒 可引起头痛 头晕 咳嗽 食欲减退 恶心 呕吐 严重者引起蛋白尿 可致皮炎 毒性 有特殊的气味 有强腐蚀性 有毒 LD50530mg kg 防护措施 皮肤接触 立即脱去污染的衣着 用甘油 聚乙烯乙二醇或聚乙烯乙二醇和酒精混合液 7 3 抹洗 然后用水彻底清洗 或用大量流动清水冲洗至少15分钟 就医 眼睛接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟 就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如呼吸困难 给输氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 食入 立即给饮植物油15 30mL 催吐 就医 消防人员须佩戴防毒面具 穿全身消防服 在上风向灭火 液氨 安全性 对人体伤害 氨进入人体后会阻碍三羧酸循环 降低细胞色素氧化酶的作用 致使脑氨增加 可产生神经毒作用 高浓度氨可引起组织溶解坏死作用 毒性 液氨人类经口TDLo 0 15ml kg液氨人类吸入LCLo 5000ppm 5m防护措施 清除污染 应对接触的皮肤和头发用大量清水冲洗15分钟以上 冲洗皮肤和头发时要注意保护眼睛 病人复苏 立即将患者转移出污染区 对病人进行复苏三步法 气道 呼吸 循环 初步治疗 氨中毒无特效解毒药 应采用支持治疗 苯胺 健康危害 本品主要引起高铁血红蛋白血症 溶血性贫血和肝 肾损害 易经皮肤吸收 急性中毒 患者口唇 指端 耳廓紫绀 有头痛 头晕 恶心 呕吐 手指发麻 精神恍惚等 重度中毒时 皮肤 粘膜严重青紫 呼吸困难 抽搐 甚至昏迷 休克 出现溶血性黄疸 中毒性肝炎及肾损害 可有化学性膀胱炎 眼接触引起结膜角膜炎 慢性中毒 患者有神经衰弱综合征表现 伴有轻度紫绀 贫血和肝 脾肿大 皮肤接触可引起湿疹 环境危害 对环境有危害 对水体可造成污染 燃爆危险 本品可燃 有毒 急救措施 皮肤接触 立即脱去污染的衣着 用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤 就医 眼睛接触 立即提起眼睑 用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟 就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处 保持呼吸道通畅 如呼吸困难 给输氧 如呼吸停止 立即进行人工呼吸 就医 食入 饮足量温水 催吐 就医 危险特性 遇明火 高热可燃 与酸类 卤素 醇类 胺类发生强烈反应 会引起燃烧 有害燃烧产物 一氧化碳 二氧化碳 氧化氮 灭火方法 消防人员须戴好防毒面具 在安全距离以外 在上风向灭火 灭火剂 水 泡沫 二氧化碳 砂土 泄漏应急处理 应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区 并进行隔离 严格限制出入 切断火源 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器 穿防毒服 不要直接接触泄漏物 尽可能切断泄漏源 防止流入下水道 排洪沟等限制性空间 小量泄漏 用砂土或其它不燃材料吸附或吸收 大量泄漏 构筑围堤或挖坑收容 喷雾状水或泡沫冷却和稀释蒸汽 保护现场人员 用泵转移至槽车或专用收集器内 回收或运至废物处理场所处置 苯胺合成路线选择的结果 由上面介绍的生产方法优点缺点知 硝基苯铁粉还原法 此方法设备复杂 污染环境 能量消耗大 分离产品困难苯酚氨化法 基建投资大 能耗高苯 氨和氧直接合成和苯直接胺化 目前均处于实验室阶段终上所述我们选择的合成路线为硝基苯催化加氢法 硝基苯催化加氢法是目前工业生产苯胺的主要方法 苯胺的制备 负责人 苯胺的用途 产品用途 苯胺是染料工业中最重要的中间体之一 在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G 酸性媒介BS 酸性嫩黄 直接橙S 直接桃红 靛蓝 分散黄棕 阳离子桃红FG和活性艳红X SB等 在有机颜料方面有用于制造金光红 金光红G 大红粉 酚菁红 油溶黑等 在印染工业中用于染料苯胺黑 在农药工业中用于生产许多杀虫剂 杀菌剂如DDV 除草醚 毒草胺等 苯胺是橡胶助剂的重要原料 用于制造防老剂甲 防老剂丁 防老剂RD及防老剂4010 促进剂M 808 D及CA等 也可作为医药磺胺药的原料 同时也是生产香料 塑料 清漆 胶片等的中间体 并可作为炸药中的稳定剂 汽油中的防爆剂以及用作溶济 其它还可以用作制造对苯二酚 2 苯基吲哚等 近年来 苯胺又是生产聚氨酯泡沫塑料的主要原料 用于制造二苯甲烷二异氰酸酯 MDI 和多苯基多次甲基多异氰酸酯 PAPI 等 苯胺的理化性质 分子结构 苯环上的C原子以sp2杂化轨道成键 N原子以sp3杂化轨道成键 苯胺的化学性质 无色油状易燃液体 有强烈气味 稍溶于水 与乙醇 乙醚 氯仿和其他大多数有机溶剂混外观与性状 无色或微黄色油状液体 有强烈气味 苯胺在苯胺盐中的溶解度很大 50 的苯胺盐酸盐能与苯胺以任意比例互溶 苯胺在食盐水中的溶解度比水中低 易溶于酒精 乙醚 苯及稀酸中 苯胺是苯分子中的一个氢原子为氨基取代而生成的化合物 分子式C6H5NH2 是最简单的一级芳香胺 无色油状液体 熔点 6 3 沸点184 相对密度1 02173 20 4 加热至370 分解 稍溶于水 易溶于乙醇 乙醚等有机溶剂 暴露于空气中或日光下变为棕色 可用水蒸气蒸馏 蒸馏时加入少量锌粉以防氧化 提纯后的苯胺可加入10 15ppm的NaBH4 以防氧化变质 苯胺结构式 硝基苯铁粉还原法 采用间歇法 将反应物投入反应釜中 在盐酸介质 约100 下 硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁 产品经蒸馏得粗苯胺 再经精馏得成品 一般收率为95 98 铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率 此法为生产苯胺的经典方法 但由于存在设备复杂 污染环境 能量消耗大 分离产品困难等缺点 逐渐被淘汰 但仍有部分中小企业仍采用该法 铁粉还原硝基苯 药品 硝基苯 铸铁粉 冰醋酸 苯 精食盐 盐酸 沸石仪器 250ml三口烧瓶 电动搅拌器 回流冷凝管 空心塞 加热套 铁架台 分液漏斗 蒸馏瓶 温度计 空气冷凝管 20ml量筒 以上都是一个 2 3个100ml烧杯 2根橡胶管 铁与盐酸作用产生的初生态氢使硝基苯还原3Fe 6HClse 3FeCI 6 H CeHoNOZ 6 H 一CoHSNHZ 2HZO接着 生成的氯化亚铁与水作用重又生成盐酸以及氢氧化亚铁 3FeC12 6HZO一3Fe OH 2 6HCI继而 未反应的氯化亚铁和上述反应中生成的氢氧化亚铁将硝基苯还原为苯胺 C6HSNOZ 6FeC12 4HZO一CoHSNH 6Fe OH Cl 反应过程及方程式 苯胺的测定 完成者 比色法苯胺类化学物在酸性条件下 与亚硝酸盐发生重氮反应 以氨基磺酸铵出去过量的亚硝酸盐 再与盐酸萘乙二胺偶合 生成的偶氮化合物是紫红色的染料 通过此色 进行定量测定 一 实验部分1 仪器 1 25ml 100ml容量瓶 2 250ml全玻璃蒸馏瓶 3 25ml 100ml具塞比色管 4 分光光度计2 试剂 1 1N氢氧化钠溶液 2 0 1N 6N盐酸溶液 3 5