甲苯的工业现状及发展趋势
甲苯生产现状从国外的现状与发展来谈
甲苯主要是通过粗汽油催化重整或者液体原料蒸汽裂解中汽油热裂解制备的。目前也有新的工艺出现,如BP和UOP公司的Cyclar工艺就可以把天然气中的丙烷和丁烷生成芳烃,目前沙特阿拉伯已经有一个工厂采用该技术建设了生产装置。
上周国内甲苯市场整理运行。原油区间整理运行,个别产品随之下行,临近年末,大户进入2022年长约谈判期,下游采买需求偏淡,实际成交欠佳,实单多谈;上周国内TDI美金报盘在2300-2350美元/吨FOB;上周国内软泡聚醚市场弱稳运行。部分厂家检修、减产,成品及原料库存压力等原因,整体场内气氛较为清淡,市场成交受挫,导致场内观望心态较浓,偏空情绪占据。
如果需要1000字左右的资料,最好去化工资讯的网站收集~
苯(Benzene,)是一种碳氢化合物,也是最简单的芳烃。在常温下苯为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,也是一种致癌物质。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工业发展水平的标志之一。甲苯则是苯的同系物,亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”。
甲苯
甲苯是有机化合物,属芳香烃,结构简式为。甲苯是最简单、最重要的芳烃化合物之一。在空气中,甲苯只能不完全燃烧,火焰呈黄色,具有类似甲苯苯的芳香气味,沸点(常压)110.63℃,熔点-94.99℃。凝固点为-95℃,密度为0.866克/厘立方米。甲苯温度计正是利用了它的凝固点比水银低,可以在高寒地区使用;而它的沸点又比水的沸点高,可以测110.8℃以下的温度。因此从测温范围来看,它优于水银温度计和酒精温度计。另外甲苯比较便宜,故甲苯温度计比水银温度计也便宜。
甲苯在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,对光有很强的折射作用(折射率:1.4961)。甲苯几乎不溶于水(0.52克/升),但可以和二硫化碳、酒精、乙醚以任意比例混溶,在氯仿、丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的黏性为0.6毫帕斯,也就是说它的黏稠性弱于水。甲苯的热值为40.940千焦/千克,闪点为4 ℃,燃点为535 ℃。蒸气和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。甲苯溶解溴后,在光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子取代(与甲烷相似),而在铁作催化剂条件下,苯基上的氢原子被溴原子取代(与苯相似);但甲苯分子中存在着甲基和苯基的相互影响,使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质,如苯环上的取代反应(卤化、硝化等),甲苯比苯容易进行,甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
在氧化反应中(如与酸性高锰酸钾溶液),甲苯能由苯甲醇、苯甲醛而最终被氧化为苯甲酸。甲苯主要能进行自由基取代、亲电子取代和自由基加成反应。亲核反应则较少发生。 在受热或光辐射条件下,甲苯可以和某些反应物(如溴)在甲基上进行自由基取代反应。 甲苯与硝酸发生取代反应生成三硝基甲苯(TNT)。
甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反应;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料;1份甲苯和3份硝酸硝化,可得到三硝基甲苯(俗名TNT)。甲苯的蒸汽与空气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。
烟草种植
甲苯是石油的次要成分之一。在煤焦油轻油(主要成分为苯)中,甲苯占15%~20%。我们周围环境中的甲苯主要来自重型卡车所排的尾气(因为甲苯是汽油的成分之一)。许多有机物在不完全燃烧后会产生少量甲苯,最常见的如:烟草。大气层内的甲苯和苯一样,在一段时间后会由空气中的氢氧自由基(OH*)完全分解。
甲苯与苯的性质很相似,是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒,可以通过呼吸道对人体造成危害,使用和生产时要防止它进入呼吸器官。
甲苯主要由原油经石油化工过程而制成。作为溶剂它用于油类、树脂、天然橡胶、合成橡胶、煤焦油、沥青、醋酸纤维素,也作为溶剂用于纤维素油漆和清漆以及用为照相制版、墨水的溶剂。甲苯也是有机合成,特别是氯化苯酰、苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机合成的主要原料。它也是飞机和汽车汽油的一种成分。
甲苯具有挥发性,在环境中比较不易发生反应。由于空气的运动使其广泛分布在环境中,并且通过雨和从水表面的蒸发使其在空气和水体之间不断地再循环,最终可能因生物的和微生物的氧化而被降解。对世界上很多城市空气中的平均浓度进行汇总,结果表明甲苯浓度通常为112.5~150毫克/立方米,这主要来自于汽油有关的排放(汽车废气、汽油加工),也来自于工业活动所造成的溶剂损失和排放。
甲苯是基本有机原料之一,大量由于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可以衍生出许多种化工原料,例如:苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。
甲苯也是重要的化工原料。危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 甲苯又是燃料的重要成分。使用甲苯的工厂、加油站,汽车尾气是主要污染源。城市空气中的甲苯,主要来自于汽油有关的排放及工业活动造成的溶剂损失和排放。贮运过程中的意外事故是甲苯的又一个污染源。甲苯能被强氧化剂氧化。
甲苯为一级易燃物,其蒸气与空气的混合物具爆炸性。发生爆炸起火时,冒出黑烟,火焰沿地面扩散。进入起火现场,眼睛会流泪且与咽喉皆感刺痛、发痒,并可闻到特殊的芳香气味。
进入人体的甲苯,可迅速排出体外。甲苯易挥发,在环境中比较稳定,不易发生反应。由于空气的运动,使其广泛分布在环境中。水中的甲苯可迅速挥发至大气中。甲苯毒性小于苯,但刺激症状比苯严重,吸入会出现咽喉刺痛感、发痒和灼烧感;刺激眼黏膜,会引起流泪、发红、充血;溅在皮肤上局部会出现发红、刺痛及疱疹等。重度甲苯中毒后,或呈兴奋状:躁动不安,哭笑无常;或呈压抑状:嗜睡,木僵等,严重的会出现虚脱、昏迷。甲苯微溶于水,当倾倒入水中时,可漂浮在水面,或呈油状分布在水面,会引起鱼类及其他水生生物的死亡。受污染水体散发出苯系物特有刺鼻气味。
具有芳香性的烃称为芳香烃,一般是指分子中含有苯环的化合物。广义的芳香烃应包括非苯芳烃。甲苯、乙苯和丙苯可以被强氧化剂氧化,是苯环上的甲基、乙基、丙基被氧化了。
苯的同系物的通式是CnH2n-6 (n≥6的正整数)。芳香烃的π电子数为4n+2 (n为非负整数)。
近代物理方法证明:苯分子的六个碳原子和六个氢原子都在一个平面内,因此它是一个平面分子,六个碳原子组成一个正六边形,碳键键长是均等的,约为140 pm,介于单键和双键之间。碳氢键键长为108pm,所有的键角都为120°。
从结构上看,苯具有平面的环状结构,键长完全平均化,碳氢比为1。从性质上看,苯具有特殊的稳定性:环己烯的氢化热ΔH=-120kJ/mol,1,3-环己二烯的氢化热ΔH=-232kJ/mol(由于其共轭双键增加了其稳定性)。而苯的氢化热ΔH=-208kJ/mol。1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时,不但不吸热,反而放出少量的热量。这说明:苯比相应的环己三烯类要稳定得多,从1,3-环己二烯变成苯时,分子结构已发生了根本的变化,并导致了一个稳定体系的形成。
最简单的联苯是二联苯。在二联苯中,每个苯环都保持了苯的结构特性。连接两个苯环之间的单键可以自由旋转,但当二联苯的四个邻位氢原子都被相当大的基团取代时,单键的旋转将会受到阻碍,并产生出一对光活性异构体。
芳香烃不溶于水,但溶于有机溶剂,如二乙醚、四氯化碳等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻;沸点随相对分子质量升高而升高;熔点除与相对分子质量有关外,还与其结构有关,通常对位异构体由于分子对称,熔点较高。
苯具有特殊的稳定性,一般不易发生加成反应。但在特殊情况下,芳烃也能发生加成反应,而且总是三个双键同时发生反应,形成一个环己烷体系。如苯和氯在阳光下反应,生成六氯代环己烷。
只在个别情况下,一个双键或两个双键可以单独发生反应。
希望我能帮助你解疑释惑。
石化行业的地位不仅体现在其占国民经济的比重上,也体现在其对整个国民经济提供的基础性作用上,其基础性作用和支柱性地位体现在下列三个方面: 1.为生产和生活提供能源。根据IEA的数据:2005年,在中国的一次能源总需求中,石油占18.8%,是除煤炭以外最大的能源资源。我们常用的汽油、煤油、柴油、石脑油、燃料油等都是石油的下游产品。2.为国民经济发展提供原材料。石油不但是重要的能源物质,也是化工行业的重要原料。从上游的石脑油,到中游的各类中间体,以及下游的合成树脂、合成纤维和合成橡胶等,都是石化产业的重要原材料或者产品。化工领域是个巨大的行业,其产品涉及到人类生活的方方面面。上至航天航空等高科技产品,下至服装和生活日用品,无一没有化工原料油的身影。3.支持与促进农业发展。在农业领域,除农机动力需使用燃料之外,化肥占据了很大的比重。此外,现代农业大量使用塑料薄膜,推动了农业的发展。
石油石化产业链的构成
石油化工是指以石油和天然气为原料,生产石油产品和化工产品的整个加工工业,包括原油和天然气的开采行业和油品的销售行业,是我国的支柱产业之一。通常可以将石油石化产业分为:石油开采业、石油炼制业、石油化工、化工制品和化肥行业等。
“石油开采”指的是将原油和天然气从地下采出的过程,并将原油和天然气分离。“石油炼制”指的是将原油加工成汽油、柴油、煤油、石脑油、重油等油品的过程。“石油化工”指的是,将石油产品和石化中间品加工成石化中间品的过程。而“化工制品”指的是将石化中间品加工成制品的过程。“化肥行业”指的是将石油产品合成为化肥的过程。每个过程有其自身的功能和特点。具体分类和特点如下:
石油工业包括全球的勘探、开采、炼制、运输(通常利用油轮和管道运输)和油品销售等。石油也是许多化工产品的原料,包括医药品、熔剂、化肥和塑料等。该行业通常被分为三个主要部份:上游、中游、下游。通常将中游纳入下游之内。
石油石化产业链
石油领域的上游通常指原油和天然气的寻找、采收和生产,被称为勘探和生产领域。还包括寻找地下或者水下油田和气田,和钻井等工作,以及后续开采原油和收取天然气等油井的运营工作。
下游领域包括石油炼厂、化工厂、石化产品的分配和销售环节,以及天然气销售企业等。下游行业涉及数千种油品和化工产品,如汽油、柴油、航空燃料、取暖油、沥青、润滑剂、合成橡胶、塑料、化肥、防冻剂、杀虫剂、医药品、天然气和丙烷等。
石化产品价格形成机制
为了便于研究价格的形成和传导过程,本文根据价格形成和传导的特点,按照石油产品(简称油品)和化工产品两大类进行分析。
1.价格传导的过程
鉴于化工领域广泛存在着“中间体”,而国内又缺少交易“中间体”的现货市场。因而我国石化终端产品的价格形成过程较为复杂,往往受到上游价格垄断的影响。
产业链图显示了石化产业链的主要环节,其产业链末端产品的价格经由各自产业链的加工环节传导形成。如图所示:石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解,或裂解气馏分可制取乙烯、聚乙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃。芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。三烯三烃经与无机产品反应可获得“中间体”,包括PE、EG、聚乙烯醇、丙烯晴、已内酰胺、对二甲苯等,也就是产合成树脂、合成橡胶等产品的原料。
通常价格的形成主要受两种因素主导:一是消费拉动,二是成本推动。在这两种类型之间,价格传导的过程和效果也大不相同。
(A)消费拉动型
在消费拉动的情况下,受下游需求增长的影响,价格开始上涨。此时,该加工环节的边际利润也随之增长,进而拉动原材料价格的上涨。这一过程在产业链中的每一个加工环节中重复,直至传导至产业链的源头石脑油(或者天然气)。这一过程有时也会在某一环节受到阻碍,特别是在产能远远大于产量或者需求的环节。
(B)成本推动型
在成本推动的情况下,产业链源头原材料价格首先上涨,其结果要求将增加的原材料成本转嫁到该加工环节的产品价格之中。这一过程在产业链中的每一个加工环节重复,直至传导至产业链末端的终端产品。不同的是,成本的推动不如需求的拉动那么顺利。由于产业链中下一环节的阻碍,而无法完成价格传导过程,致使该加工环节的边际利润降低,甚至处于亏损状态。事实上,上游价格的向下传导,必须得到下游产品消费市场的消化。一旦价格超过了消费者愿意接受的程度,该产品将面临积压的命运,价格根本无法继续传导。结果该产品不得不亏损销售,生产企业必须承担亏损的现实,直到价格能够向下传导为止。
(C)消费萎缩
与上述两种情况相反的是,消费萎缩和成本下降时的传导过程。当消费萎缩时产品开始积压,企业开始减产,导致该加工环节的原材料价格下降。这一过程逐渐向上游传导,最终迫使产业链源头产品价格回落。这一过程有时会在某一环节减弱,因为该上游产品有可能是其他产业链的上游,只要该产业链的整体需求没有充分的下降。
(D)成本下降
对于下游企业来说,原材料成本的下降是件好事。不但可以提高加工利润,还可以降低产品价格,扩大市场。然而,在成本下降的整个传导过程中,加工企业却很难应对。面对不断降价的原材料,无论以何种价格买入,企业都要面临亏损。这就导致了另外一种局面,企业宁可停产也不愿意生产。当然,为了保住重要的客户资源,大多数大型企业不得不继续亏本生产。
我们还可以将上游原材料价格与下游产品价格进行对比,找出价格运动的相关性。从以往产业链上产品价格的年均变化趋势来看,石脑油价格的变化与原油价格的变化总体一致,相关度在产业链中最高。也就是说,其裂解差价相对稳定。此外,从原油到PTA的整个产业链,价格传导有如下规律:
原油-石脑油 (加工费区间:35—50美元/吨)
石脑油-MX (加工费区间:50—60美元/吨)
MX-PX 加工费区间:80—100美元/吨)
PX-PTA (加工费区间:150—170美元/吨)
事实上,将原料和产品之间的差价与上述加工费区间对比,我们可以了解某一环节的盈利状况和所处的环境。一旦某一环节出现扭曲,该环节或许就是影响价格的主要因素。
2.价格传导的特点
石化产业价格传导主要存在以下几个方面的特点:
(A)时间滞后性。通常产业链越长,滞后的时间也较长。
(B)过滤短期小幅波动。由于具有滞后性,一些短期和小幅波动还没有来得及向下传导,价格就已经发生变化,因而短期波动得以过滤。
(C)传导过程可能被阻断。当产业链中某一环节的供需关系处于极端状态时,该环节供需关系本身上升为影响价格的主导因素,因而价格传导被阻断。
(D)价格垄断性。由于国内缺少交易石化“中间体”的市场,因而其价格具有垄断性。越是靠近产业链上端的企业,其价格垄断性越强。
(E)国际市场价格的影响。进口依存度较高的“中间体”,其定价常常受到国际市场价格的影响。进口依存度越高,受国际市场价格的影响越大。
3.油品价格的形成
在我国,除石脑油和燃料油外,其油品的价格仍然由“发改委统一定价”,采用区间定价的原则。即只有当国际油价波动超过一定幅度时,才会进行调整。因此这些油品的价格与国际市场价格的联动性并不太大,且滞后的时间很长。但我国的石脑油和燃料油已率先采用了“市场定价机制”。可以设想,随着改革的深入,我国的油品价格形成机制将最终采用由市场定价的方法。
在市场定价的环境下,油品价格一方面受原材料成本和加工环节边际利润的影响,另一方面还要受产品供需关系的影响。除了生产成本之外,我国的油品价格往往受进口成本的影响,特别是亚洲市场价格的影响,尤其是在国内需求缺口较大的情况下。例如,我国黄埔市场的燃料油(180CST)价格,主要受新加坡市场价格的影响;而我国的石脑油价格则主要受日本市场价格的影响。
在亚洲的油品市场中,最为重要的就是新加坡市场。亚洲地区特别是远东地区的成品油定价基本上都要参考新加坡成品油市场价格,而“普氏”(PLATTS)的油品报价具有一定的权威性。普氏(PLATTS)公开市场是指每天下午5:00-5:30在公开报价系统(PAGE190)上进行公开现货交易的市场,每天公布的报价是15天以后交货的价格,实际交割一般在15-30天之内进行。
4.裂解差价与价格传导
与化工产业不同,由于不存在所谓的石化“中间体”,油品的价格均由交易油品的市场决定(我国没有交易石化中间体的现货市场)。一般来说,油品成本应该包括生产原材料和辅料,以及加工过程中发生的费用。或者说,油品价格由“原材料成本”+“边际利润”构成。通常,我们使用“裂解差价”的概念,描述某一油品的市场价格与原油的市场价格之差。
在油品市场上,裂解差价是衡量企业盈利状况的一种指标,也是市场供需关系的一种反应。当裂解差价走高时,炼厂的利润扩大。意味着:或者油品价格上涨,或者原油价格下降,或者两者兼而有之,其结果是炼厂利润增加。当裂解差价走低时,意味着:或者油品价格下跌,或者原油价格上涨。这种价差的变化,通常暗示着价格的未来走向。
影响价格的其他因素
1.季节性影响
季节性主要是指随着季节的交替而产生的需求量不同的情况,石化终端产品的季节性消费情况直接带动上游石化产品的产销变动,从而进一步引发价格的相应波动,形成一定的季节性交替。在石化产业链中,还有一些环节具有季节性特点,包括原油等。
2.相关商品价格走势
由于相关商品价格价格具有较强的替代作用,其价格变动也直接影响到石化产品价格走势,如PTA和棉花,由于其都是纺织品的直接上游原料,所以它们之间具体较强的替代作用,价格走势也具有一定的联动性。
3.人民币汇率变化
人民币汇率变化直接影响到石化中间体及上下游产品的进出口价格,将直接影响到该系列商品的进出口竞争力情况。如对PTA而言,我国是全球最大的纺织品生产国和出口国,人民币升值降低纺织品的出口竞争力。另一方面,人民币升值意味着按美金计价的进口PX价格更加具有吸引力,有可能促使相应的报价上升。
4.国家宏观政策法规对价格的影响
国家宏观政策法规对价格的影响主要包括进口关税、出口退税以及国家产业政策取向等等。进口关税直接影响到进口商品的成本,出口退税反应在出品商品在国外的竞争力情况,而国家产业政策取向则直接影响到某个产业或领域在未来的发展状况,对未来产品的供需情况及相关产业的发展关况具有较强的联动作用。
总之,石化产业链较为复杂,且各品种具有各自的特点。如PTA与纺织品市场密切相关,而LLDPE与农膜市场密切相关。这就导致了各个品种还有自己的运行规律,尽管原油价格的影响完全相同。鉴于我国的农业生产受经济危机的影响有限,因而LLDPE领先于原油价格恢复上行,这就是一个“减缓、阻断、甚至逆转原油走势”的典型案例。
随着我国经济的快速发展,对二甲苯作为最重要的基本有机化工原料之一,其需求在过去的5年里已经呈现了强劲的增长态势。受下游产品(主要是PTA工业)的迅速发展,未来几年的PX市场需求将呈快速上升态势,预计需求量年平均增长24.9%,年消费增长率达22.4%。预计2010年,中国PTA装置消费的PX将达到54-61Mt,装置产能的建设远落后于需求的增长,中国PX需求和产量之间的缺口将进一步扩大。
典型的对二甲苯生产方法是从石脑油催化重整生成的热力学平衡的混二甲苯(C8A)中通过多级深冷结晶分离或分子筛模拟移动床吸附分离(简称吸附分离)技术,将对二甲苯从沸点与之相近的异构体混合物中分离出来。而对于邻位和间位的二甲苯及乙苯的处理,往往采取混二甲苯异构化(简称异构化)技术,使之异构化为对二甲苯。甲苯歧化和烷基转移技术是充分利用工业上廉价的甲苯和碳九芳烃/碳十芳烃(C9A/C10A)转化为混二甲苯和苯的有效途径。对于芳烃联合装置,50%以上的混二甲苯由该技术生产,该技术是工业上增产对二甲苯的主要手段。甲苯选择性歧化是生产对二甲苯的一个新途径。近年来,随着催化剂性能的不断提高,该工艺取得了长足的进展。随着乙烯产能的不断提高,甲苯总量将呈上升趋势,从而使该工艺具有良好的市场前景。
本文综述了这两条增产对二甲苯技术路线近年来的进展,并提出了该领域的技术发展趋向。
1 甲苯歧化与烷基转移工艺技术
1.1 典型的生产工艺流程
传统的甲苯歧化生产工艺流程是20世纪60年代末由美国UOP公司与日本TORAY公司联合开发的临氢固定床Tatoray工艺。上海石油化工研究院(SRIPT)进行该技术领域的开发已逾30年,研发的S-TDT工艺已于1997年实现了工业化。与Tatoray工艺相比,S-TDT工艺允许原料中含C10重芳烃,使用具有国际领先水平的HAT甲苯歧化催化剂,装置的能耗和物耗低,从而使该工艺具有优良的技术经济指标。
S-TDT甲苯歧化工艺简要流程为:含有甲苯与含C10重芳烃的C9A原料与循环氢混合后,经反应器进出口换热器换热后,由加热炉加热到所需的反应温度,进入固定床绝热反应器,在催化剂的作用下,反应生成苯和混二甲苯。反应流出物经反应器进出口换热器换热后,再经冷却,进入高压分离罐,分离得到的芳烃液体进入下游分馏单元。分离得到的气体,其中一部分外排,绝大部分气体与补充氢混合后进入循环氢压缩机,经增压后用作循环氢。
1.2 甲苯歧化与烷基转移技术研发进展
1.2.1 TA甲苯歧化催化剂及Tatoray技术
美国UOP公司与日本TORAY公司联合研发了Tatoray甲苯歧化与烷基转移技术,该技术于1969年工业化以来,由于其采用固定床临氢气相反应,操作稳定,运行周期长,技术经济指标先进,目前在全世界已有50多套装置使用该项技术,是本领域工业化的主要技术。该工艺20世纪90年代使用的是TA-4催化剂,从1997年起TA-5催化剂获得工业应用。目前国外Tatoray工艺主要使用TA-4和TA-5催化剂。
UOP公司最新研发了新一代金属加氢脱烷基的TA-20催化剂。由于具有金属加氢裂解功能,提高了催化剂的重芳烃处理能力,能够加工甲苯质量分数为30%的混合进料,允许原料中含有质量分数为1%的烷烃。与原先的TA-4和TA-5催化剂相比,TA-20催化剂的长周期稳定性也得到了改善。
1.2.2 HAT系列甲苯歧化催化剂及S-TDT技术
为了适应芳烃联合装置在反应器及压缩机不作改动而实现扩能改造的需要,SRIPT研究开发了HAT系列甲苯歧化与烷基转移催化剂,其中HAT-095,HAT-096,HAT-097催化剂已从1996年起成功地应用于国内规模为1.3-12.3 Mt/a的甲苯歧化装置上,并且以HAT催化剂为核心技术的S-
TDT甲苯歧化成套技术及催化剂已出口伊朗。表1列出了已工业化的HAT催化剂的主要性能指标。从表1可看出,从HAT-095催化剂到HAT-097催化剂,催化剂的处理能力大幅度增加,而氢烃比却越来越低,现有装置在压缩机不更换的条件下,仅更换催化剂就能实现扩能的目的。同时由于反应进料中允许的C10A的含量越来越高,歧化装置可以加工的重芳烃量越来越多,有效地提高了苯和混二甲苯的产量,提高了装置的经济效益。
HAT催化剂的芳烃处理能力与国外同类工业催化剂相比有了较大幅度的增加,工业运转结果表明,其综合性能达到了国际先进水平。已完成研发的HAT-099催化剂将C10A作为第3种反应原料,允许C9A原料中C10A的质量分数达到25%-30%。HAT-099催化剂的研发成功,将有效地提高重芳烃的利用率,从而较大幅度地增产混二甲苯,达到增产对二甲苯的目的。
近年来,要求甲苯歧化装置能够处理高含量的C9A原料,以生产更多的C8A,满足对二甲苯扩能的需要。SRIPT进行了大孔β沸石催化甲苯和C9A歧化与烷基转移反应的研究,所研制的MXT-01催化剂实验结果表明,在反应进料中C9A的质量分数高达50%,高空速、低氢烃比条件下,其总摩尔转化率达到46%以上,C8A芳烃与苯的摩尔比在3.7以上。与HAT丝光沸石催化剂相比,MXT-01催化剂具有较高的混二甲苯收率,现已完成歧化生产装置中的工业侧线试验。
1.2.3 MTDP-3甲苯歧化与烷基转移技术
MTDP-3甲苯歧化与烷基转移技术是Mobil公司开发的能加工一定量C9A的技术。该技术由于使用的是ZSM-5分子筛,要求反应进料中C9A的质量分数不高于25%。允许在低氢烃摩尔比(小于等于3)条件下运转是该技术的竞争优势。
在MTDP-3技术的基础上,为了提高处理C9A及部分C10A原料的能力,Mobil公司与台湾中国石油公司(CPC)联合开发了TransPlus工艺,并于1997年在中国台湾的林园石化厂首次工业化。该技术使用了一种具有较好的重芳烃轻质化功能的催化剂,从而使其能够加工含有一定量C10A和C9A的原料。据称,C9原料中允许C10A的质量分数最高可达25%以上,反应混合原料中C9A的质量分数可达到40%以上,但至今尚未有工业化数据报道。典型的操作条件为:反应温度385-500℃,反应压力2.1-2.8MPa,芳烃质量空速2.5-3.6h-1,氢烃摩尔比不大于3,总转化率为45%-50%。
1.2.4 其它工艺技术
Arco-IFP公司的二甲苯增产法(Xylene-Plus)于1968年实现工业化,使用稀土Y型沸石,活性和选择性低,分别为28%-30%和92.5%;由于使用移动床反应器,催化剂需连续再生,能耗大。可以用甲苯和C9A为原料。原料中允许的C¬9A含量较低,迄今世界上已工业化的装置仅有4套。
Cosden公司的T2BX法于1985年实现工业化,操作压力较高(4.1MPa),转化率为44%,采用丝光沸石作催化剂,可用甲苯和C9A芳烃作反应原料。近年来未见新的报道。
2 甲苯择形歧化制高浓度对二甲苯的技术
2.1 概述
择形催化可有效地抑制副反应,大大提高目的产物的选择性,使分离工艺过程简化,能耗及投资大幅度减小,因此可有效地提高装置的经济效益。但甲苯择形歧化反应只能用于纯甲苯原料。
甲苯择形歧化反应要得到高的对位选择性,适宜的分子筛孔径大小以及外表面钝化至关重要。分子筛晶体的外表面钝化旨在使快速扩散出分子筛孔道的对二甲苯,在分子筛外表面不再发生异构化反应,又可生成热力学平衡的混二甲苯。
到目前为止,有关ZSM-5分子筛用于甲苯选择性歧化方面的专利报道多来自Mobil公司,少量涉及到与ZSM-5分子筛有类似孔道结构的ZSM-11分子筛。
2.2 国外开发的技术
2.2.1 MSTDP及PXMAX甲苯择形歧化技术
最先实现工业化的甲苯择形歧化技术是Mobil公司1988年推出的采用原位改性技术的MSTDP工艺。MSTDP装置在意大利Gela城的EniChem炼油厂成功运行。其工业化的技术指标为:甲苯转化率25%-30%,对位选择性85%-90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比为1.44。
1996年该公司又推出了采用异位改性的PX-MAX技术,对二甲苯的选择性可达90%以上,甲苯转化率在30%左右。与MSTDP技术相比,采用PXMAX技术反应产物中苯与二甲苯的摩尔比有所降低,从而能获得更多的对二甲苯。
2.2.2 PX-PLUS甲苯择形歧化技术
UOP公司于1997年推出了据称性能优于MSTDP工艺的PX-PLUS工艺。其主要指标为:甲苯转化率30%,对位选择性90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比为1.37,对二甲苯收率大约为41%(以转化的甲苯计)。1998年第一套装置实现工业化。
UOP公司认为该技术与以分子筛吸附分离生严对二甲苯的芳烃联合装置相组合,具有良好的互补作用。使用PX-PLUS技术生产的高浓度对二甲苯的混二甲苯经简单结晶分离后,就可获得高纯度的对二甲苯产品,残液中的对二甲苯质量分数仍在40%以上,远高于通常的混二甲苯中对二甲苯的含量,可以直接进入吸附分离单元。
2.3 国内开发的技术
国内在该领域的研究起步于20世纪90年代初,石油化工科学研究院(RIPP)在1999年完成了1L催化剂的工业侧线试验。主要的研究结果为:甲苯转化率大于30%,对位选择性大于90%,但苯与二甲苯的摩尔比较高,为1.6左右。
SRIPT于1997年进行了高对二甲苯收率的甲苯选择性歧化催化剂的研究,目前取得了较好的研究结果。实验室研究结果表明,甲苯转化率以及对位选择性分别为30%和90%,反应产物中苯与二甲苯的摩尔比达到1.4。目前已完成该催化剂的扩大试验,正在准备工业侧线试验。
3 重芳烃脱烷基工艺技术
随着炼油能力的增加,连续重整等芳烃生产装置规模及数量也随之增加,加速了重芳烃脱烷基工艺的开发。由C9A及其以上芳烃经加氢脱烷基生成混二甲苯,能有效地降低装置规模,充分利用所有的重芳烃资源。国外该领域已报道的技术有UOP公司的Toray TAC9工艺、ZEOLYST公司的ATA技术及GTC公司的GT-TransAlk技术等。
3.1 Toray TAC9重芳烃生产混二甲苯的技术
Toray TAC9工艺是用于选择性转化C9-C10芳烃生成混二甲苯的技术。由于C10A也完全用于生产混二甲苯,该技术能够从重芳烃中获得额外的混二甲苯产品。与Tatoray技术一样,TorayTAC9工艺也是使用临氢固定床反应技术,氢气的存在是为了防止结焦,主要的氢气消耗来自手芳烃的脱烷基反应以及非芳烃的裂解反应。为了确保较高的混二甲苯收率,反应生成的苯和甲苯经脱庚烷塔分离后返回到反应器进料中。
该技术的混二甲苯收率受到3方面的影响:总的甲基与苯基的比例、C9A和C10A异构体的分布、进料中C9/C10A的值。对于纯C9A进料,混二甲苯的收率在75%左右,其轻馏分的收率为21%左右。随着进料中C10A含量的增加,混二甲苯的收率下降。
该技术于1996年首次工业应用,催化剂具有良好的稳定性,第一运转周期在两年以上,至1998年,已有两套装置使用该技术,装置规模达到850kt/a。
3.2 ZEOLYST/SK重芳烃脱烷基及烷基转移技术
该技术由ZEOLYST公司与韩国SK公司合作研发并工业化,该技术于1999年首次在SK公司芳烃联合装置上工业应用。
使用贵金属的ATA-11催化剂具有良好的稳定性,第一次运转时间在3年以上,且具有良好的加氢脱烷基功能,生成的C8A中乙苯的质量分数很低(约2%左右),是良好的异构化原料。但由于裂解功能太强,芳环的损失大,强烈放热使反应床层温升过高,要求物料与催化剂的接触时间不能长,需在高空速条件下运转。过高氢耗及放热,造成了进料加热炉以及下游汽提塔等操作困难,因此使用该技术之前必须对现装置进行改造。该技术适用于C9+A加氢脱烷基反应。
3.3 GT-TransAlk重芳烃脱烷基及烷基转移技术
美国GTC公司的GT-TransAlk技术是用于处理C9A/C10A的重芳烃轻质化技术。该技术的特点是原料中不含甲苯,并与甲苯甲基化及结晶分离技术组成一个成套的芳烃技术。
4 未来增产二甲苯工艺技术的发展趋向
由于对二甲苯市场前景良好,未来若干年,相关企业都以现有装置的改造扩能为主要追求目标,有些企业也有新建装置的需求。使得其新技术的研究及现有技术的改进不断提高,成为石油化工领域的研发重点。
4.1 传统的甲苯歧化与烷基转移技术
对于现有的甲苯歧化与烷基转移装置,未来发展的方向主要是提高目的产物的选择性、有效地降低装置的物耗、进一步提高空速和降低氢烃比的新型催化剂的研发,以满足装置不断扩能的要求。
为提高混二甲苯收率,通过选用合适的大孔催化材料以及表面酸性的调变,适当加强烷基转移反应,抑制甲苯歧化反应,从而增加混二甲苯的产量、减少苯的生成量,达到增产对二甲苯的目的。目前SRIPT已开发成功的非丝光沸石型MXT-01催化剂已经完成了工业侧线试验。结果表明,在WHSV为2.5h-1、反应温度低于400℃时,催化剂的总转化率不低于46%,选择性不低于89%,苯与二甲苯的摩尔比在3.5以上,产物中混二甲苯的选择性达到73%。
随着芳烃联合装置的大型化,重芳烃的量已非常可观,如何充分利用重芳烃在很大程度上影响到整个联合装置的经济效益。目前在工业装置操作中,为防止较重的C11及其以上烃组分带入反应器进料中,不得不使部分C10A随C11A及其以上烃排放出界外,造成了重芳烃资源的损失。因此,开发出一种能处理更多C10A,甚至所有重芳烃的催化剂及其技术将是未来重芳烃利用的研发重点。
直接加工不经芳烃抽提的高非芳烃含量的甲苯原料,也是未来发展的趋向之一。该技术能有效地降低抽提单元的负荷,达到扩能和降低能耗的目的。但整个装置的苯产品中的非芳烃含量有所增加。因此,确保苯质量合格、适宜于加工高非芳烃含量的甲苯原料的催化剂的研发也是至关重要的。
4.2 甲苯择形歧化及甲基化制对二甲苯技术
4.2.1 甲苯择形歧化技术
进一步提高对位选择性以及对二甲苯的收率仍是该技术今后的研究重点。越来越高的对位选择性将大幅度地降低分离能耗,有效地降低对二甲苯的生产成本。
4.2.2 甲苯择形歧化与苯/C9A烷基转移组合工艺
尽管甲苯选择性歧化反应可以生成高对二甲苯含量的混二甲苯,但该技术只能使用纯甲苯。对于芳烃联合装置,大量廉价的C9及其以上的芳烃资源无法充分利用。为此,SRIPT提出了芳烃联合装置中甲苯选择性歧化技术与苯/C9A烷基转移技术相结合的组合工艺。
SRIPT于2003年3月完成了苯和C9A烷基转移技术的研发。实验室研究结果表明,在反应原料苯与C9A质量比为60/40、质量空速1.5h-1的条件下,苯和C9A的总转化率在50%以上,生成的甲苯和混二甲苯选择性在90%以上。
该组合工艺中,甲苯择形歧化生成的苯可作为苯/C9A烷基转移单元的原料,而苯/C9A烷基转移单元生成的甲苯则作为前者的原料,既充分应用了甲苯选择性歧化技术,又利用了C9A,最大程度地生产高对二甲苯含量的混二甲苯。
近年来由于对结晶机理的充分研究,使得冷冻结晶分离技术得到了长足的进步,其经济指标日益增强。结合组合工艺生产的高对二甲苯含量的混二甲苯,使用结晶分离技术将大幅度降低分离成本,已经具备了与分子筛吸附分离技术相抗衡的竞争力。对二甲苯生产技术中结晶分离技术的应用将具有良好的市场前景。
4.2.3 甲苯甲醇甲基化制高浓度对二甲苯技术
甲苯甲醇烷基化合成对二甲苯是增产对二甲苯的一条新的工艺路线,为甲苯转化和廉价甲醇利用提供了新的途径。20世纪70年代以来,国内外相继开展以Y分子筛和ZSM-5分子筛催化剂为基础的甲苯选择性烷基化合成研究,特别是对ZSM-5分子筛硅铝比、晶粒大小、Pt,Mg,Sb/碱(土)金属改性及P,Si,B等元素改性和水蒸气处理等对催化剂结构、酸性与催化性能之间的关联进行了大量研究。以Mobil公司采用分子筛硅铝摩尔比为450、970℃蒸汽处理45min的P/HZSM-5催化剂为例,在反应温度600℃、反应压力0.28MPa、WHSV4h-1、n(甲苯)/n(甲醇)/n(水)/n(氢)=2/1/6/6的工艺条件下进行甲基化反应,甲醇转化率为97.8%,甲苯转化率为28.4%,PX选择性为96.8%。反应中不生成苯,副产物很少,主要是C5以下烃类,其质量分数不到1%。
该工艺目前尚未有工业化报道,其关键在于稳定性好、寿命长的工业催化剂研究开发及技术经济性是否具有优势两大问题。最近印度石油化工公司(IPCC)和GTC公司联合报道了所开发的GT-To-lAlkSM甲苯甲醇烷基化工艺技术的新进展,并对200kt/aPX生产装置的技术经济性进行了评价。甲苯烷基化采用固定床反应器和专有的高硅沸石催化剂,在反应温度400-450℃、反应压力0.1-0.5MPa、甲苯与甲醇质量比为1.35/1条件下,PX选择性达到85%以上,催化剂操作周期6-12月,该技术的主要特点:可把所有的重整甲苯直接送至甲苯烷基化单元,与低成本的甲醇共同作为原料生产高浓度PX的芳烃,二甲苯馏分可通过低成本的简单结晶单元,有效回收PX,得到高纯度PX,结晶分离单元建设投资比传统吸附分离单元低得多。此外,副产物苯可忽略不计。每生产1tPX只需耗用1t甲苯(而甲苯选择性歧化工艺中,生产1t PX需耗约2.5t甲苯,副产苯多,B与PX质量比为1.36-1.60)。经200kt/aPX装置技术经济评价,使用原料甲苯2.34Mt/a、甲醇1.73Mt/a,可获得PX浓缩物2.33Mt/a;甲苯与甲醇的价格分别以260美元/t、110美元/t计,年净利润约1900万美元,总投资成本7000万美元左右。
此项技术如与其它芳烃处理装置组合,即由GA-TolAlk甲苯甲醇甲基化技术、GT-TransAlk重方烃烷基转移技术、GT-IsomPX异构化技术和CrystPX结晶技术4套单元加蒸馏单元构成的现代PX生产联合装置,将显示出更大的优越性与灵活性。对于400kt/a PX装置的PX回收方法,与单用传统(吸附分离)混合二甲苯进料装置相比,现代组合的PX回收的投资费用可节省10%,每吨PX的现金成本可减少2.6%,石脑油原料需要量可降低53.8%左右。
目前由于受甲醇价格、过多的废水生成以及维持长周期运转等因素的影响,该技术的工业化前景有待进一步考察。但随着天然气化工的发展以及催化剂技术的进步,该技术具有良好的应用前景。
4.3 工程化研究
随着芳烃联合装置催化技术的发展,装置的规模日益扩大,产品的生产成本要求越来越低,在工艺及分离两个方面都要求进一步开展工程化技术研究。在反应工艺方面,主要的核心是反应器的研究,大型换热设备及装置热联合研究等课题。随着装置的大型化,选择合适的反应器类型以及如何确保气流均匀分布是反应器研究的主要内容。SRIPT在轴向固定床气流均匀分布方面做了深入的研究,并可用于工业设计。大型换热器换热效率的高低在很大程度上决定了整个装置能耗的高低。法国PAKINNOX公司的板式换热器代表着目前的最先进水平,SRIPT在年处理量分别为870kt和1Mt的甲苯歧化装置上已使用了该换热器,预期将大大降低反应器加热炉的负荷。
在产品分离方面,主要集中在结晶分离技术上,Niro/TNO冷冻结晶分离提纯技术代表着该领域的先进水平。该技术是Bremen大学于1993年分别与Niro Process Technology和TNO Institute ofEnviromental Sciences,Energy Technology and Pro-Cess Innovation合作开发的分离提纯技术。与传统冷冻结晶分离提纯技术基于层状冷冻结晶过程不同,Niro/TNO冷冻结晶分离提纯技术基于悬浮态冷冻结晶过程,整体能源消耗降低至传统冷冻结晶过程的10%左右。
目前国内该领域的研究,尚未见有关报道。
5 具有前瞻性的对二甲苯合成新技术的研发
在新的工艺路线方面,Exxon-Mobil公司最近报道了蒸汽裂解副产裂解气中含C4+二烯烃(如环戊二烯、丁二烯、戊二烯、己二烯和甲基环戊二烯等)与C1-C3含氧化合物(如甲醇、二甲醚、乙醇、二乙醚或甲醇与二甲醚混合物等)选择性转化成对二甲苯、乙烯和丙烯的新工艺。催化剂为含有质量分数4.5%P的ZSM-5分子筛(SiO2与Al2O3摩尔比为450),固定床反应器,反应温度430℃,反应压力0.1-MPa,质量空速0.5h-1,原料m(双戊二烯)/m(甲苯)/m(甲醇)/m(水)为1.25/1.25/22.5/75,环戊二烯与甲醇反应,高选择性地转化为对二甲苯,甲醇同样可高选择性地转化为乙烯、丙烯和对二甲苯,双环戊二烯转化率为100%,甲苯转化率为10%,甲醇转化率为20%。产物质量组成为:对二甲苯30%,乙烯25%,丙烯22%,其余为C4+烯烃和除对二甲苯以外的C8+/芳烃。
Exxon-Mobil公司又报道了合成气与甲苯催化甲基化合成对三甲苯的新工艺。采用Cr-Zn-Mg-O负载MgO/HZSM-5组成的催化剂,在原料n(H2)/n(CO)/n(甲苯)=2/1/0.25、反应温度460℃、反应压力0.17MPa、质量空速1.5h-1的条件下,甲苯转化率为26.0%,二甲苯选择性为84.2%,其中对二甲苯选择性为74.5%,催化剂稳定性良好,预计寿命可达4100h。添加金属氧化物的作用是抑制沸石外表面酸中心的形成,降低沸石的狭窄孔道中邻位与间位二甲苯的生成,即降低甲苯在非对位上的烷基化,抑制对二甲苯异构化,从而提高对二甲苯的选择性。
UOP公司最近也报道了以喷雾浸渍法制备的硫酸氧锆为催化剂,液相法非临氢的甲苯歧化与C9A烷基转移的改进工艺。当甲苯原料中含有质量分数30%的1,2,4-三甲苯时,在反应温度160℃、反应压力900kPa、液态空速2.0h-1条件下进行反应,反应160min时,二甲苯收率最高。此时反应产物在线分析结果表明,二甲苯质量分数为17%,三甲苯质量分数为20%。失活的催化剂可以再生。
上述利用副产重烯烃和合成气与甲苯、甲醇选择性转化合成对二甲苯的新工艺研究开发是值得关注的研究动向。
6 结语
由于受下游产品市场的影响,对二甲苯市场将呈现供方市场状态。新建或现有装置扩能将成必然趋势。受石脑油总量的限制,立足现有规模,使用新技术增加混二甲苯,从而增产对二甲苯产量是目前主要的技术手段。使用高乙苯转化率的异构化催化剂、设法提高吸附分离进料中对二甲苯的浓度,是芳烃联合装置扩能的主要途径。甲苯选择性歧化生产对二甲苯是新的技术路线。甲苯择形歧化与苯/C9A烷基转移组合工艺将会有效地降低对二甲苯生产成本,可以大幅度地增产对二甲苯,期待早日实现工业化。重芳烃的利用也将是未来重点研究的技术,力争近期内有新的突破。
聚苯乙烯(Polystyrene,缩写PS)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无色透明的热塑性塑胶,具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
基本介绍中文名 :聚苯乙烯 英文名 :Polystyrene 别称 :ポリスチレン 化学式 :(C8H8)n 熔点 :240℃ 密度 :1.05g/cm3 外观 :无色透明的热塑性塑胶 套用 :电子电器 分类 :普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯等 发展历程,物化性质,分类,属性,特点,力学性能,热性能,电性能,光学性能,化学性能,生产套用,可发性加工,套用,用途,环境问题,市场分析,国内市场特点,国内现状,发展建议,材料类型,合成材料,抗冲击型,可发性型,共聚物,发展现状, 发展历程 1829年,德国人第一次从天然树脂中提取出聚苯乙烯。 1930年,BASF开始在德国商业化生产聚苯乙烯。 1934年,Dow开始在美国生产聚苯乙烯。 1954年,Dow开始生产聚苯乙烯泡沫塑胶。 物化性质 结构简式: 密度:1.05 g/cm 3 电导率:(σ) 10-16 S/m 导热系数:0.08w/m.k 杨氏模量:(E) 3000-3600 MPa 拉伸强度:(σt) 46–60 MPa 伸长长度:3–4% 夏比冲击试验:2–5 kJ/m 2 玻璃转化温度:80-100℃ 热膨胀系数:(α) 8×10 -5 /K 聚苯乙烯 热容:(c) 1.3 kJ/(kg·K) 吸水率:(ASTM) 0.03–0.1 降解:280℃ 聚苯乙烯玻璃化温度80~105℃,非晶态密度1.04~1.06克/立方厘米,晶体密度1.11~1.12克/立方厘米,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧·厘米。导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。此外还有全同和间同以及无规立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性,间同聚合物有部分结晶性。 分类 聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。 食品包装中的聚苯乙烯 属性 普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高.刚度大.玻璃化温度高,性脆等。可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑胶产品。高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产,发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑胶。 特点 PS一般为头尾结构,主链为饱和碳链,侧基为共轭苯环,使分子结构不规整,增大了分子的刚性,使PS成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环存在,PS具有较高的Tg(80~105℃),所以在室温下是透明而坚硬的,由于分子链的刚性,易引起应力开裂。 聚苯乙烯材料性能 聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好,次于F-4、PPO。另外,在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂,但抗放射线能力是所有塑胶中最强的。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好,所以易成型加工,特别是注射成型容易,适合大量生产。成型收缩率小,成型品尺寸稳定性也好。 力学性能 聚苯乙烯分子及其聚集态结构决定其为刚硬的脆性材料,在应力作用下表现为脆性断裂。 热性能 聚苯乙烯的特性温度为:脆化温度-30℃左右、玻璃化温度80~105℃、熔融温度为140~180℃、分解温度300℃以上。由于聚苯乙烯的力学性能随温度的升高明显下降、耐热性较差,因而连续使用温度为60℃左右,最高不宜超过80℃。导热率低,为0.04~0.15W/(m·K),几乎不受温度而变化,因而具有良好的隔热性。 电性能 聚苯乙烯具有良好的电性能,体积电阻率和表面电阻率分别高达10^16~10^18Ω·cm和10^15~10^18Ω。介电损耗角正切值极低,并且不受频率和环境温度、湿度变化的影响,是优异电绝缘材料。 光学性能 聚苯乙烯具有优良的光学性能,透光率达88%~92%、折射率为1.59~1.60,可以透过所有波长的可见光,透明性材料在塑胶中仅次于有机玻璃等丙烯酸类聚合物。但因聚苯乙稀耐候性较差,长期使用或存放时受阳光、灰尘作用,会出现浑浊、发黄等现象,因而用聚苯乙烯制作光学部件等高透明制品时需考虑加入适当品种和用量的防老剂。 化学性能 耐腐蚀较好,耐溶剂性、耐氧化较差。 聚苯乙烯耐各种碱、盐及水溶液,对低级醇类和某些酸类(如硫酸、磷酸、硼酸、质量分数为10%~30%的盐酸、质量分数为1%~25%的醋酸、质量分数为1%~90%的甲酸)也是稳定的,但是浓硝酸和其他氧化剂能使之破坏。 聚苯乙烯能溶于许多与其溶度参数相近的溶剂中,如四氯乙烷、苯乙烯、异丙烷、苯、氯仿、二甲苯、甲苯、四氯化碳、甲乙酮、酯类等,不溶于矿物油、脂芳烃、乙醚、丙酮、苯酚等,但能被它们溶胀。许多非溶剂物质,如高级醇类和油类,可使聚苯乙烯产生应力开裂或溶胀。 聚苯乙烯在热、氧及大气条件下易发生老化现象,造成大分子链的断裂和显色,当体系中含有微量单体、硫化物等杂质时更易老化,因此,聚苯乙烯制品在长期使用中会变黄发脆。 生产套用 可发性加工 第一步为预发泡或简单发泡,设定最终产品的密度。在此过程中含有发泡剂的聚合物颗粒在加热条件下软化,发泡剂挥发。其结果是每个珠粒内产生膨胀,形成许多泡孔。泡孔的数量(最终密度)由加热温度和受热时间来控制。这个过程中,珠粒必须保持分散和自由流动状态。 工业化生产时,发泡过程是将可发性 PS直接置于蒸汽中进行的,一般通过珠粒和蒸汽在搅拌釜中的连续混合完成反应,反应设备(象预发泡机)是以保持外界压力常压敞口的,并使已发泡的珠粒从顶端溢出。有的生产厂为了保证停留时间更均衡或是当某些可发性DPS需要比较高的温度时采用间歇釜。发泡以后珠粒要经熟化处理,使空气逐步掺入到泡孔中。 第二步。首先,将熟化的预发泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。对于小型的和复杂结构的产品,成型时要采用文氏管作用设备(如灌料枪).借助空气流将珠粒吹至模腔中。大型的产品可依自身重力充满模腔。将充满粒料的模腔密闭并加热,珠粒受热软化,使泡孔膨胀。珠粒发泡膨胀至填满相互间的空隙,并粘结成均匀的泡沫体。此时这个泡沫体仍然是柔软的并承受泡孔内热气体的压力。从模具中取出制品之前,须使气体渗出泡孔和降低温度使制品形状稳定,这一般是采用向模具内壁喷水的方法。 由于成型模具是双层壁的,因此发泡PS的成型被称为“蒸气室成型”。模具内壁尺寸即为实际制品的尺寸,模具内壁上有气孔.以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去。双层壁之间的空间形成蒸汽室,其中通入用于加热珠粒的蒸汽。对于多数制品,发泡PS的成型压力低于276kPa。模具为铝制并按制品要求铸成一定形状。发泡PS的成型由于成型压力低、成型设备成本低,因此是一种经济的生产方法。 套用 聚苯乙烯的经常被用来制作泡沫塑胶制品。聚苯乙烯还可以和其他橡胶类型高分子材料共聚生成各种不同力学性能的产品。日常生活中常见的套用有各种一次性塑胶餐具,透明CD盒等等。发泡聚苯乙烯(保丽龙)于建筑材料使用上,自2003年广泛使用于中空楼板隔音隔热材。 耐冲击性聚苯乙烯(HIPS) 耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连线在一起。当受到冲击时,裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍,抗冲击性得到了提高。 苯乙烯丙烯腈(SAN) SAN是Styrene Acrylonitrile的缩写。苯乙烯丙烯腈是苯乙烯丙烯腈的共聚物,是一种无色透明,具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑胶。SAN的化学稳定性要比聚苯乙烯好。SAN类产品的透明度和抗紫外性能不如聚甲基丙烯酸甲酯类产品但是价格相对便宜。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) ABS是Acrylonitrile butadiene styrene的缩写。这种塑胶是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。具有高强度,低重量的特点。是常用的一种工程塑胶之一。 SBS橡胶 SBS橡胶是一种聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)结构的三段嵌段共聚物。这种材料同时具有聚苯乙烯和聚丁二烯的特点,是一种耐用的热塑性橡胶。SBS橡胶经常被用来制造轮胎。 用途 聚苯乙烯易加工成型,并具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点。可广泛用于轻工市场,日用装璜,照明指示和包装等方面。在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料,可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等。 可用于粉类和乳液类化妆品。用于粉饼有很好的压缩性,可改善粉的黏附性能。赋予皮肤光泽和润滑感,是代替滑石粉和二氧化矽的高级填充剂。 环境问题 由于其质量小(特别是发泡型)、残余价值低,聚苯乙烯不容易循环再生。通常聚苯乙烯不能以kerbside法进行回收。但是,工业上也对发泡聚苯乙烯的再利用进行了很大的改进,出现了很多使其密化的新方法。这种能够增加其密度的方法,通常使得密度增加15slugs/ft3(译者注:1slugs/ft3=1.94055克/立方厘米)并在干净的聚苯乙烯上形成了合适再生操作的中心。密西根州,梅森的Dart Container 工厂中就在进行对使用后聚苯乙烯以及工业聚苯乙烯的回收。 未来似乎可以借由面包虫(黄粉虫之幼虫)消化道内发现的细菌达到自然分解该材料的方式。 环境影响 被丢弃的聚苯乙烯无法经由生物分解及光分解进入生物地质化学循环。由于发泡聚苯乙烯(保丽龙)其低比重以致于漂浮于水面或随风飘移,造成主观的景观破坏。根据加州海岸委员会(California Coastal Commission)的调查,聚苯乙烯已是主要的海洋漂流物。而对误食这类塑胶海洋生物而言,会对其消化系统造成伤害。 市场分析 国内市场特点 1、需求旺盛,消费增长速度惊人,市场潜力大。进入90年代以来,中国聚苯乙烯需求旺盛,消费量飞速增长。1999年,全国聚苯乙烯总消费量达到243万吨,比1990年增长10多倍,年均增长率达到27.6%,增长速度在五大通用合成树脂中仅次于ABS树脂,是同期世界平均增长速度的6倍多。据预测,今后中国聚苯乙烯的需求量仍将平稳增长,2005年将达到317万~330万吨,2010年将达到390万~420万吨,市场前景相当乐观。 聚苯乙烯加工品 2、生产能力不足,进口依赖度大,国内需求旺盛。中国聚苯乙烯的生产能力虽然增长很快,但仍远不能满足需求,不得不依靠大量进口。1999年,中国聚苯乙烯生产能力约在140万吨左右,其中高抗冲聚苯乙烯/通用聚苯乙烯生产能力在100万吨左右,可发性聚苯乙烯生产能力估计在40万吨以上。同时,1999年全国聚苯乙烯总产量约为94万吨,与需求相比相差甚远。为满足需求,1999年中国共进口聚苯乙烯树脂151.7万吨,也比1990年增长近10倍,进口依存度超过60%。 3、外资企业是中国聚苯乙烯生产的重要力量。在中国聚苯乙烯生产中,外资企业占有重要的地位。在国内最大的5家聚苯乙烯生产厂商中,有3家是外资企业,分别是镇江奇美化工有限公司(30万吨/年)、扬子巴斯夫苯乙烯有限公司(14.2万吨/年)和LG宁波甬兴化工有限公司(10万吨/年)。1999年,这3家企业聚苯乙烯的生产能力合计达到54.2万吨,其中高抗冲聚苯乙烯/通用聚苯乙烯为50万吨,占全国总生产能力的一半。今后,中国外资企业聚苯乙烯的生产能力仍将快速增长。预计到2005年,外资企业聚苯乙烯生产能力将超过140万吨,占全国总生产能力的近60%,仍将是中国聚苯乙烯生产的重要力量。 4、电子/电器是中国聚苯乙烯最重要的消费领域。在已开发国家,聚苯乙烯的主要消费领域是包装容器,约占总消费量的一半。而在我国,聚苯乙烯的主要消费领域是电子/电器,约占聚苯乙烯消费总量的60%。1999年,中国电子/电器行业共消费聚苯乙烯树脂146万吨,占全国总消费量的60%,日用品和包装分别占24%和10%。 国内现状 1、中国国产产品性能和质量较差。不能满足市场的要求中国聚苯乙烯产品的质量和性能较差,除外资及合资企业产品外,国内厂商的产品多数不能满足电子行业等用户对产品性能和质量的要求,难以进入这个庞大的市场。在聚苯乙烯需求量最大的电子/电器行业中,进口产品占绝对优势,国产树脂只有少量套用,而且只能用于低档产品。国内知名电器制造商为了保证其产品质量,全部使用进口原料或外资合资企业的产品,连用于防震外包装的发泡聚苯乙烯也通常使用进口产品或合资企业的产品。 2、装置规模偏小,缺乏竞争力。目前国内有聚苯乙烯生产厂近40家,大部分能力在3万吨/年以下,还有不少规模在1万吨/年左右的小型装置。能力达到10万吨/年的生产厂仅有5家。小装置不但产品质量不能和先进的大型生产装置相比,而且生产成本也较高,在市场竞争中处于劣势。 3、原料供应不足,装置开工率低。与聚苯乙烯生产的高速发展不相适应的是,其原料苯乙烯生产发展相对较慢,聚苯乙烯装置的原料来源受到限制,开工率受到影响。1999年,中国苯乙烯生产能力为84.6万吨/年,产量60.2万吨,即使全部用于生产聚苯乙烯也仅能满足国内聚苯乙烯生产需要的43%。原料供应的不足是造成装置开工率较低的主要原因之一。1999年,中国聚苯乙烯产量约94万吨,装置的平均开工率仅为67%,生产能力大量闲置,进一步增加了中国对进口聚苯乙烯的依赖程度。 发展建议 1、大力发展原料苯乙烯的生产,彻底解决聚苯乙烯原料缺乏的问题。原料不足制约了聚苯乙烯生产的发展,因此解决原料问题是发展聚苯乙烯生产的关键之一。根据预测,到2005年,国内聚苯乙烯生产能力将达到220万吨,2010年将达到300万吨,对苯乙烯的需求量非常大,而规划的苯乙烯生产能力仍不能满足需要。聚苯乙烯对苯乙烯的庞大需求给石油和石化两大集团公司提供了发展苯乙烯生产的良机,两大集团公司是国内重要的苯乙烯生产商,尽力扩大苯乙烯的生产能力既可以为国内聚苯乙烯的生产提供充足的原料,又能趁机占领市场,取得较好的经济效益。 2、抓住时机,积极占领国内市场。国家近年来严厉打击走私,规范进口,出于降低成本的考虑,国内一些原来使用进口原料的用户开始寻找能够代替进口产品的国内供应商,这给国内聚苯乙烯生产企业带来了极好的机会。国内聚苯乙烯生产企业应该抓住机遇,努力提高产品性能和质量,力争在最大范围内替代进口产品。总之,只要采取适当措施,国内聚苯乙烯生产完全能够得到良好的发展。采取轻易放弃的态度是不可取的。 材料类型 合成材料 塑胶: 聚乙烯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;聚丙烯;聚丙烯酸;聚丁烯;聚异丁烯;聚砜;聚甲醛;聚酰胺;聚碳酸酯;聚乳酸;聚四氟乙烯;聚对苯二甲酸乙二酯;环氧树脂;酚醛树脂;聚氨酯 合成橡胶: 顺丁橡胶;丁苯橡胶;丁腈橡胶;氯丁橡胶 合成纤维: 丙纶;涤纶;锦纶;腈纶;氨纶;维尼纶;耐纶;达克纶;克夫纶 抗冲击型 抗冲击聚苯乙烯它是苯乙烯单体与橡胶接枝聚合生成的无定形聚合物,或是聚苯乙烯与橡胶(通常为聚丁二烯橡胶)的物理共混物。所生成的聚合物具有韧性,通常为白色(也有透明的品级),挤出和成型非常容易。它的韧性主要决定于橡胶组分的比率和使用量。抗冲击PS的代表性能为:弯曲强度和拉伸强度为13.8~48.3MPa(随橡胶和添加剂含量不同而不同);伸长率 10~60%;光泽度 5~100%。目视透明度从极佳至较差,收缩率约为0.006,热膨胀系数与透明PS相同。抗冲击PS受γ一射线灭菌照射后性能无变化,与透明PS具有同样的耐溶剂性。抗冲击PS的熔体指数为1~10g/min,维卡软化点为215°F。具有增强性能的抗冲击级聚苯乙烯的商业化生产有广泛的市场前景。已有的一些特殊品级包括:超高光泽度级、高透明级、耐磨级、抗环境应力一开裂级(ESCR)、高模量级、低光泽级、残余单体苯乙烯含量低的品级。 抗冲击聚苯乙烯突出的特性是易加工、尺寸稳定性优异、冲击强度高并且有较高刚性。对于HIPS只是在耐热性。氧渗透性、紫外光稳定性和耐油品性方面有一定限度。化学和性能抗冲击聚苯乙烯是通过将聚了二烯橡胶在聚合反应之前溶于苯乙烯单体而制得的。虽然可以用悬浮聚合法制HIPS,但目前工业上生产HIPS采用的主要是本体聚合法。在本体聚合过程中,苯乙烯单体/橡胶/添加剂的混合体通过一系列反应器,转化率达70~90%。聚合反应中需加热或加入引发剂使反应完成,然后在真空中加热从树脂中除去挥发性残留单体,再造粒出售。 抗冲击聚苯乙烯性能检测根据其相对的抗冲击强度分为几级: 中等抗冲击品级的缺口悬臂梁抗冲击强度一般为 0.6—1./i; 高抗冲击品级的抗冲击度为1.5—2.5ftlb/in; 极高抗冲击级的抗冲击强度为>2./in 有的 HIPS品级其抗冲击强度值高达6./in,但这种树脂通常用于共混树脂中以提高低强度品级树脂的抗冲击强蔗。 标准HIPS的其它重要性能检测注意事项如下:弯曲强度13.8~55.1MPa;拉伸强度13.8—41.4MPa;断裂伸长率为15—75%;密度1.035—1.04 g/ml;维卡软化点185—220°F。 唯一工业化的掺用HIPS合金是其与聚苯醚的共混物。这种共混物的耐热性和韧性都很突出,但产品价格比单用HIPS的产品高许多。 聚苯乙烯技术的不断发展使生产厂可以生产与标准级PS相比具有更突出性能的品级。聚苯乙烯的许多性能是不能兼而得之的,如欲提高抗冲击强度,就不得不牺牲光泽度等。目前出现的一些新型树脂,它们具有ABS的光泽度,同时也有很高的韧性。有些品级如在包装食品时,可耐各种油脂和用于致冷机时能耐氯氟烃(CFC)发泡剂的也已开发出来。阻燃级(UL V-0和 UL 5-V),抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品。这些树脂的加工操作比许多阻燃工程树脂更为容易,价格也更低。 可发性型 用于制造从茶杯到家用绝缘绝热材料等。泡沫塑胶的性能(如密度和抗冲击强度)取决于泡孔的大小和分布,这二个因素是由所加入的发泡剂的分散率、百分含量和挥发性来控制的,代表性的发泡剂是戊烷和异戊烷。阻燃级发泡聚苯乙烯以卤代烃作为阻燃剂,广泛用作建筑物隔音绝热层和工程上使用。可发泡剂SAN已被用于制造漂浮制品和其它耐汽油制品。 以下)以及低温抗冲击良好的品级。 共聚物 它们的韧度非常好。主要品种有:苯乙烯一丙烯腈共聚物(SAN)、苯乙烯一马来酸酐共聚物(SMA)、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物,以及以它们为基材的改性体。SAN的热变形温度比透明PS高,其耐溶剂性也有改进,具有优异的抗渗透性。橡胶改性的SAN有丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)和丙烯睛.苯乙烯一丙烯酸酯共聚物(ASA)等树脂。S-MA的热变形温度比透明体PS更高,可达40°F,它有优良的透明性和光泽度。SMA可用橡胶改性或采用玻璃纤维增强。SBS和SBS的各种改性体可作为改善抗冲击性、柔性和流动性的组分用于生产具有粘性和抗弯曲的产品如胶泥、鞋底、沥青毡等,SBS还用于生产透明抗冲击PS。苯乙烯可与丙烯酸酯弹性体共聚生成具有优良物理性能的透明级抗冲击PS。 发展现状 世界聚苯乙烯(PS)的生产能力因近20年来亚洲地区生产能力的迅速增长而屡创新高,到上个世纪末年生产能力已经超过1300万吨/年,同期世界聚苯乙烯的消费量只有1000万吨/年左右,只占生产能力的约77%。除去各种因素的影响,全球聚苯乙烯装置的开工率均没有超过80%。 聚苯乙烯(泡沫板) 进入2000年以来,世界聚苯乙烯的消费增长变慢,消费量仅比1999年增长了1.4%,增长率为近年来的新低。特别是受到亚洲金融危机的影响,产量减少最多的国家和地区也集中在亚洲地域。2003年世界聚苯乙烯的总生产能力为1426万吨/年,产量为1080.1万吨/年,其中北美地区的生产能力为325.2万吨/年,约占世界聚苯乙烯总生产能力的22.8%;产量为251.3万吨/年,约占世界总产量的23.3%;南美地区的生产能力为66.6万吨/年,约占世界总生产能力的4.8%;产量为40.1万吨/年,约占世界总产量的3.7%;西欧地区的生产能力为295.4万吨/年,约占世界总生产能力的20.7%;产量为262.7万吨/年,约占世界总产量的24.3%;东北亚地区的生产能力为489.2万吨/年,约占世界总生产能力的34.3%;产量为373.8万吨/年,约占世界总产量的34.6%;东南亚地区的生产能力为97.3万吨/年,约占世界总生产能力的6.8%;产量为71.5万吨/年,约占世界总产量的6.6%;其他地区的生产能力为152.5万吨/年,约占世界总生产能力的10.7%;产量为80.7万吨/年,约占世界总产量的7.5%。 2003年世界聚苯乙烯的总消费量为1088.9万吨,其中北美地区的消费量为250.5万吨/年,约占世界聚苯乙烯总消费量的 23.0%;南美地区的消费量为44.5万吨/年,约占世界总消费量的4.1%;西欧地区的消费量为226.9万吨/年,约占总消费量的20.8%;东北亚地区的消费量为409.2万吨/年,约占消费量的37.6%;东南亚地区的消费量为49.8万吨/年,约占总消费量的4.6%;其他地区的消费量为108.0万吨/年,约占总消费量的9.9%。由此可见,北美、南美地区聚苯乙烯的产销基本平衡,西欧地区略有剩余,而东北亚地区仍需要靠进口来弥补不足。 世界聚苯乙烯主要用于生产包装容器、日用品及电器/电子3大行业。世界各地聚苯乙烯的消费结构不尽相同。北美约9%用于电器/电子行业,57%用于包装容器,34%用于其他方面;西欧约15%用于电器/电子行业,48%用于包装容器,37%用于其他方面;东北亚约49%用于电器/电子行业,20%用于包装容器,31%用于其他方面;中国约63%用于电器/电子行业,7%用于包装容器,30%用于其他方面。 现存问题 随着终端套用领域的不断创新,聚苯乙烯(PS)主要下游产品正逐渐被所取代,未来或许将会销声匿迹。这促使一些地区性的生产商完全退出该业务,PS产业正逐渐被扼杀。 聚苯乙烯夹芯板系列 中国台湾地区的一位树脂生产商认为:“市场缺少需要大量使用PS的新领域,因此PS的需求将逐步下滑,而这并不单单是由全球经济危机所致。” 在新款游戏机、手机和MP3播放器生产中,已大量使用聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯来取代PS。PS的套用仅限于低端产品,如食品包装、玩具、衣架、容器和某些消费性电子产品。然而即使在这些领域,PS仍可能逐渐被更廉价的原料如聚丙烯所取代。 作为PS的一个重要市场,中国自2003年以来需求已呈现连续下滑局面,2003年需求曾超过260万吨,而去年则下降至230万吨。日本PS市场需求也大幅下挫,特别是在电子和工业套用领域的需求更是如此。日本主要PS客户的生产基地正在逐步转向海外,这导致了日本国内PS需求已经不可能恢复。 日本原有的4家PS生产商综合产能为110万吨/年,约占其国内市场70%的份额。由三井化学和住友化学合资的公司——日本聚苯乙烯公司最近宣布将于今年9月退出PS业务,届时日本国内只剩下3家从事PS业务的公司。三井化学和住友化学表示,公司已经决定退出PS业务,因为该业务正处于非常困难的境地,从中长期考虑都不可能获得稳定的收入。一位生产商表示,今年日本PS需求预计将下降6.5%~7.0%,降至70万吨左右,日本聚苯乙烯公司的退出将使供求形势更加趋于平衡。 与此同时,三菱化学也将从它与旭化成化学品公司、出光兴产公司的合资公司——聚苯乙烯日本公司退出。该公司产能约为44.5万吨/年,在日本4个生产商中居首位。尽管需求疲软,大日本油墨和化学品公司(DIC)以及由新日本制铁,Denka和大赛璐合资的东洋苯乙烯公司仍将继续生产PS。 此外,放弃PS业务的公司还有德国化工巨头巴斯夫,早在2007年7月它就宣布出售各种苯乙烯装置,包括PS装置。出光公司PS马来西亚公司也在2008年9月停止了其3万吨/年通用聚苯乙烯的生产。陶氏化学公司在今年4月已无限期地关闭其位于中国东部地区的12万吨/年PS装置。
甲苯、二甲苯:在溶剂分类中属中等毒性溶剂,对人体具有麻醉、刺激作用,高浓度时对神经系统有毒害作用,但在人体内残留性低,一般可经代谢排除。空气中最高容许浓度为100mg/m �0�6。长期接触甲苯、二甲苯的人不宜饮白酒,更不宜过量饮用高度白酒,因为酒精会延长其在体内的滞留时间,对健康极为不利。工作场所应保持空气流通以降低其在空气中的浓度根据最新的研究资料表明,甲苯、二甲苯进入大气层后会产生一定的光化学反应,对臭氧层有一定的破坏作用。
苯:属于剧毒溶剂,少量的吸入也会对人体造成长期的损害。苯能在神经系统和骨髓内蓄积,使神经系统和造血组织受到损害,引起血液中白血球、血小板数减少,长期接触可引起白血病。
乙二醇醚类溶剂,乙二醇醚类溶剂在体内经代谢后会形成剧毒的化合物,对人体的血液循环系统和神经系统造成永久性的损害,长期接触高浓度的乙二醇醚类溶剂会致癌。另外,乙二醇醚类溶剂会对女性的生殖系统造成永久性的损害,造成女性不育。
TDI(甲苯二异氰酸酯):TDI具有低的蒸汽压,对人体眼角膜有强烈的刺激作用,造成眼部红肿。TDI蒸汽经人体吸入后,会损害人体肝、肾功能,长期接触高浓度的TDI蒸汽会致癌。在聚氨酯(PU)类油漆中,只有游离TDI低于0.5‰,才对人体不会造成毒害作用。因为在低浓度下,游离TDI不易从体系中逸出,形不成对人体产生毒害的TDI蒸气。在现行国家标准中,对游离TDI规定为油漆调配之后低于0.7%,那么单就固化剂组份来讲实际上仍属于剧毒级,因为国内TDI聚合工业的水准问题,目前与发达国家差距甚大,所以从保护民族工业的角度出发,国家制定的标准范围较宽。
重金属:人体摄入重金属过多,会造成慢性中毒。重金属影响儿童的生长发育,特别对儿童智力发育造成不良影响,部分重金属可在脑部及内脏器官中残留,对肝、肾等造成永久性伤害。
邻苯二甲酸酯类增塑剂:此类增塑剂是挥发性油漆中用量最大、用途最为广泛的增塑剂,过去相当一段时间内人们认为其对人体没有毒害,但根据欧美最新的研究表明,此类增塑剂对成人健康没有明显的不良作用,主要造成儿童性早熟,所以最近欧美标准中,已明确规定在儿童玩具中禁用此类增塑剂。
VOC:VOC即挥发性有机化合物,据不完全统计在我国油漆行业每年向大气排放约300万吨有机挥发物,直接对大气环境造成污染,破坏人类生存环境,损害人体健康,造成巨大的资源浪费,与当今再生可持续发展的经济模式格格不入。
甲醛:甲醛是一种刺激性气体,会损害呼吸道及内脏,对眼角膜有强烈的刺激作用,主要存在于粘合剂、胶粘板材和低品质涂料中,劣质墙体腻子也是一大主要来源。
油漆工职业健康防护
“40岁以前用健康换钱,40岁以后用钱换生命”,这是一些油漆工对自己生存状态的总结。
20多年来,油漆工为祖国的经济迅猛增长做出了巨大贡献,但由于长期有毒、有害作业和粉尘、放射污染等,导致油漆工患职业病死亡、致残、部分丧失劳动能力的人数不断增加。加强对其职业病的防护工作,是用人单位、劳动者、监督部门共同的责任。根据长期跟踪调查,超过10年油漆工龄的农民工大多有咳嗽、容易疲劳、头疼、胸闷、四肢无力的症状。而且“这个群体得再生障碍性贫血、结核、胸膜炎等严重疾病的比例相当高。”就现在市面上采用溶剂型油漆作业,作业过程中调和好的油漆有60%溶剂(含有毒有害物质苯、甲苯、二甲苯等)要在作业现场挥发出来,如果作业人员的防护条件差,甚至没有任何防护措施,或用一些低质低价、防护性能低的保护器材。致使现场作业人员不得不大量被动吸入有毒有害物质。特别是采用喷涂方法时,整个房间弥漫着油漆颗粒,对人的呼吸道和肺部危害极大。此外,油漆含有的特殊的化学成分,还会对人的眼睛和皮肤造成很大程度的伤害,在通风不畅的情况下会使接触者出现皮肤黏膜刺激感,对神经系统及肝、肾、造血系统造成损害,严重者当场可能心功能衰竭死亡。“由于很多油漆工文化知识低、流动性大,他们大多对职业病浑然不知,更不会维护自己的合法权益。”所以提高油漆工的防护意识;加强对用人单位的监督管理,对超标单位限期整改;同时希望用人单位定期对油漆工进行培训,帮助其掌握防护知识。抓好新科技产品的推广应用,以彻底整治“职业杀手”。
二恶英是一种剧毒物质,在已知化合物中毒性最强。
二恶英的来源:
主要来自城市垃圾焚烧、含氯化学品的杂质、纸浆漂白和汽车尾气等。其中,焚烧垃圾是二恶英产生的最大来源!
二恶英金进入人体的渠道:
人类往往因为摄入被二恶英污染的食物而引起中毒,特别是二恶英具有脂溶性,在肉、奶制品和鱼类的脂肪中富集。
所以我们要注意卫生和平衡,不吃受污染的食物,参加适当的体育锻炼,做到劳逸结合,以保持并提高体质,增强自身免疫能力和解毒功能,更要热爱自然,保护环境!
回顶端
重金属污染
何为重金属?
重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属,一般对人体有毒。例如铜,镍,铅,锌,汞等等。
重金属污染的途径
通过危害生态系统,对水生生物产生各种有毒作用。
通过饮用水,皮肤接触,食物链途径直接或间接影响人类健康。
法国 巴黎日报 说,30多只牛因食入其生活草场附近的一条被重金属污染的渠道,结果引起铅,水银,铜等重金属中毒,被屠宰后又供应消费市场,以致它们体内的危害物质已直接进入人类的食物链.事件再度引起社会对法国牛肉安全性的质疑。
加强抽样调查食物重金属污染
重金属铅,镉,汞是具有蓄积性的金属有毒物,可对人体造成危害.人体内的铅,镉,汞主要来自食物.只要居民的摄入量低于世界卫生组织推荐允许的摄入量标准, 而不会对居民健康造成损害.
废电池处理——迫在眉睫
电池是靠腐蚀化学作用产生电能的,而其腐蚀物中含有大量的重金属污染物——镉、汞、锰等。当其被随意丢弃在自然界时,这些有毒物质便会慢慢从电池中溢出来,进入土壤或水源,再通过农作物进入人的食物链。这些有毒物质在人体内会长期积蓄难以排除,损害神经系统、造血功能、肾脏和骨骼,有的还能够致癌。
买环保电池吧!
当你更换电池的时候,请选用环保电池,以减少废旧电池里的重金属带来的污染。你可选购不含镉和汞的环保电池(带有No Mercury/Cadmium或Mercury &Cadmium Free的标志,有的是0%Mercury标志)。
重金属污染与儿童生长
暴露在高铅区儿童人口中,精神发育迟缓,行为障碍,及学习困难的发生率高。一般一、二年级小学生体内铅水平明显升高,一般他们的智商、言语智商、语言及听觉过程及注意力均较同龄人而言有明显缺陷。
河流污染
事例:
香港河流重金属污染已基本上属于轻微的生态危害和接近中等的生态危害。产生生态危害的主要重金属污染物为Cd,其次为Cu,Pb, Zn,Cr。
重金属在河流中分布图
利用天然矿物处理重金属废水
当前国内外对重金属废水的治理主要依靠化学处理法。对含Cr(VI)废水的现行处理方法是化学还原与化学沉淀二步法。其基本原理是,首先利用化学还原剂如亚硫酸纳等将Cr(VI)还原成Cr(III),然后再利用氢氧化纳或石灰石等将Cr(III)转化为沉淀物Cr(0H)3而将其除去。
土壤污染
农业生态环境尤其是土壤中重金属的污染现象现在已比较普遍。重金属污染对于作物的生长、产量、品质均有较大危害,尤其是它还有被作物富集吸收、进入食物链,从而危害人畜健康的潜在危险。
重金属在土壤中的分布图
土壤重金属污染的植物修复技术
在立体布局和生产季节上进行搭配,构建稳定的土壤净化生态系统,收获后的植物经干燥、灰化,回收重金属,从而达到去除重金属污染的目的。
回顶端
室内化学品污染
除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内之外室内各种建筑装饰材料,厨房炊事,化妆品,日用化学品和化学制品,复印机,放射性污染物等都是重要的室内化学污染物.人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质.医学研究表明,上述污染可造成呼吸道,心血管疾病和癌症等疾病.
对室内环境造成危害的化学污染物可分为:
Hg,卤素等元素类物质.
CO,氮氧化合物(NOx),卤化氢,HS,SO等无几化合物.
四乙基铅,二丁基锡等金属有机和准金属有机化合物.
环氧乙烷,醚,酮,醛,有机酸,酯,酐,酚类等含氧有机物.
胺,晴,硝基甲烷,硝基苯,三硝基苯,亚硝胺等有机氮化物.
CCl4脂肪烃和烯烃的卤化物,芳香族卤化物,多氯联苯等有机氯化物.
烷基硫化物,硫醇,硫基甲烷,二甲砜,硫酸二甲酯等有机硫化物.
磷酸酯类(磷酸三甲酯,磷酸三乙酯),有机磷农药等.
化妆品污染
临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多.化妆品中的色素,香料,表面活性剂,漂白剂等都可导致接触性皮炎.例如:胭脂,眉笔的笔芯含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎.使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状.洗发香波中含的苯酚有毒性.口服致死量为2~15g.溅入眼内,2天内眼球表面出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障.因此,女性要慎用化妆品.
日用化学品污染
家庭中广泛使用着各种日用化学品.除虫剂,消毒剂,洗涤剂,干洗剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体.毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,涂料,除虫剂,杀菌剂.广泛用做溶剂,灭火剂,干洗剂的CCl4,用做去油剂的CH3CCl3,用做制冷剂,发泡剂的CHF2Cl等是主要的氯代烃污染源.
装潢污染
人类进入新的世纪,保护生态环境,促进了持续发展成为人类面临的一个重要问题。可是,人们只重视保护蓝天碧水,治理大气,江河湖海等环境污染,却忽视了一个与人的生活息息相关,直接涉及人身健康的室内环境污染问题。此问题已引起国际上一些国家和组织的重视,美国成立专门机构立时五年进行专题调查发现:许多民用和商用建筑,室内的空气污染程度是室外空气污染的2---5倍。有的甚至超过100倍。我国也面临着这样一大难题,大气污染,建筑材料污染,已成为人们办公和家居的一大杀手,成为百姓关注的一大热点问题。
全国室内环境动态
中消协公布了一项惊人的调查结果,在北京和杭州分别对居室内空气抽样检测后显示,甲醛浓度超标的分别达到73.3%和79.1%,甲醛浓度最高的超标十多倍。此外,VOC和苯的超标情况也很严重,分别占20%和43.3%很多消费者反映眼睛、鼻子和气管有不适感。据专家介绍,挥发性有机化合物VOC会导致头痛、乏力、不适、记忆力减退等。分析VOC的来源,主要是使用劣质涂料、油漆、板材等。消费者虽然表现对室内环境污染的不满,缺乏识别手段也是导致消费者自我保护能力弱的原因。为此专家建议选购建材时要向商家查看有关安全的合格证明,居室装修后要仔细验收,最好请专业单位或专业人士参与验收。
室内环境污染的主要原因
建筑及室内装饰材料
室外污染物(室外大气的严重污染和生态环境的破坏)
燃烧产物(做饭与吸烟)
人的活动
建筑物自身的污染,此类污染正在逐步检出,一种是建筑施工中加入了化学物质,(北方冬季施工加入的防冻剂,渗出有毒气体氨)。另一种是由地下土壤和建筑物中石材、地砖、瓷砖中的放射性物质形成的氡。这是一种无色无味的天然放射性气体,对人体危害极大。
而室内装饰材料及家具的污染则是目前造成室内空气污染的主要方面。 油漆、胶合板、刨花板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯,甲苯、乙醇、氯仿等有机蒸气,以上物质都具有相当的致癌性。
人体自身的新陈代谢是造成室内空气污染的一个原因。人在室内活动,人体本身通过呼吸道、皮肤、汗腺可排出大量污染物,另外人在室内活动,会增加室内温度,促使细菌、病毒等微生物大量繁殖。夏天易出汗,会把皮肤中的污染物带人空气中;冬天空气干燥,人体多皮屑、头屑;人夜间人睡后,居室里充满了二氧化碳的酸气。人体新陈代谢可产生400多种化学废物。每人每天通过呼吸、咳嗽、吐痰、粪便,可排除细茵、病毒、寄生虫卵等约400亿个。每人每小时新陈代谢有60万粒皮肤脱落,总计每年约0 68公斤。这些细小的粉尘可长时间在居室内飘浮,并在居室里积累。因此房间内人数过多时,会使人疲倦、头昏,甚至休克。
氡是有别于可挥发气体的一种放射性气体,它是天然放射性元素衰变系列铀系列中的一个气体元素,氡与人体脂肪有很高的亲和性,是导致人类肺癌的第二大“杀手”。富含铀、钍的花岗岩、辉绿岩、片麻岩、黑色页岩等能产生大量的氡。而室内的氡气主要由不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料放射而来。呼吸时氡气及其子体随气流进入肺脏,氡子体衰变时放出α射线,这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞,使肺细胞受损,从而引发患肺癌的可能性。医学研究已经证实,氡气还可能引起白血病、不孕不育、胎儿畸形、基因畸形遗传等后果。科学家测算,如果生活在室内氡浓度为200贝克/立方米的环境中,相当于每人每天吸烟15根。氡气污染在肺癌诱因中仅次于吸烟排在第二位,美国每年因此死亡的人数达5000人至20000人,我国每年也有50000人因为氡气及其子体致肺癌而死亡
苯
一、什么是苯
苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体,沸点为80.1℃,甲苯、二甲苯属于苯的同系物,都是煤焦油分馏或石油的裂解产物。目前室内装饰中多用甲苯、二甲苯代替纯苯作各种胶.油漆.涂料和防水材料的溶剂或稀释剂。因为苯具有易挥发、易燃、蒸气有爆炸性的特点。人在短时间内吸入高浓度的甲苯、二甲苯时,可出现中枢神经系统麻醉作用,轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊,严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触一定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒,可出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱样症候群。苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。
二、苯的主要来源
1、油漆。苯化合物主要从油漆中挥发出来,苯、甲苯、二甲苯是油漆中不可缺少的溶剂。
2、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂。苯在各种建筑装饰材料的有机溶剂中大量存在,比如装修中俗称天那水和稀料,主要成分都是苯、甲苯、二甲苯。
3、各种胶粘剂。特别是溶剂型胶粘剂在装饰行业仍有一定市场,而其中使用的溶剂多数为甲苯,其中含有30%以上的苯。
4、防水材料。
三、苯对人体的危害
1、慢性苯中毒主要苯对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用。
2、长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。并出现神经衰弱样症状,表现为头昏、失眠、乏力、记忆力减退、思维及判断能力降低等症状。若造血功能完全被坏,可发生致命的颗粒性白细胞消失症 ,并可引起白血病。
3、苯可导致胎儿的先天性缺陷。
四、防止措施
1、装饰材料的选择。装修中尽量采用符合国家标准的和污染少的装修材料,
2、施工工艺的选择。施工工艺不规范,使得室内空气中苯含量大大增高,
3、装饰公司的选择。要选择带有绿色环保标志的装饰公司,并在签定装修合同时注明室内环境要求,
5、装修后的居室不宜立即迁入。居室装修完成后,使房屋保持良好的通风环境,待苯及有机化合物释放一段时间后再居住
有害化学品的污染危害与环境保护
随着化学工业的发展,各种化学品的产量大幅度增加,新化学品也不断涌现。人们在充分利用化学品的同时,也产生了大量的化学废物,其中不乏有毒有害物质。由于毫无控制的随意排放及化学品其他途径的泄放,使环境状况日益恶化,严重污染了环境,如何认识化学品的污染危害,最大限度地降低化学品的污染,加强环境保护力度,已是人们急待解决的重大问题。
1.1 有害化学品的污染危害
有害化学品是指任何已经被确认为对人类健康和环境有危害性的化学品。
随着工农业迅猛发展,有毒有害污染源随处可见,而给人类造成的灾害要属有毒有害化学品为最重。化学品侵入环境的途径几乎是全方位的,其中最主要的侵入途径可大至分为四种,
(1)人为施用直接进入环境;
(2)在生产、加工、储存过程中,作为化学污染物以废水、废气和废渣等形式排放进入环境;
(3)在生产、储存和运输过程中由于着火、爆炸、泄漏等突发性化学事故,致使大量有害化学品外泄进入环境;
(4)在石油、煤炭等燃料燃烧过程中以及家庭装饰等日常生活使用中直接排入或者使用后作为废弃物进入环境。
进入环境的有害化学物质对人体健康和环境造成了严重危害或潜在危险。
仅举农药这一有害化学品为例,随着农药科技和农业的迅速发展,农药的使用越来越普遍,从不使用农药的自然农业发展到使用农药的现代农业,对于我国这样一个人口众多,耕地面积紧张的大国,农药在解决农作物的自然灾害,促进粮食增产方面发挥了重要作用。无庸讳言,由于农药是一类有毒化学物质,而且是人为主动投加到环境当中,长期大量使用,对环境生物安全和人体健康,必将产生较大的不利影响。这就给人们提出了一个不容回避的现实问题,在充分肯定农药的有利作用的同时,需要充分认识农药对生态环境和人体健康产生的危害。
农药的污染及其产生的危害后果是严重的,尤其对大气、土壤和水体的污染,对环境质量的影响与破坏,特别是地下水污染问题已引起广泛重视;农药污染的生态效应十分深远,尤其对生物多样性保护的影响;农药对人体健康的危害,尤其对三致作用和对生殖性能的影响等。农药环境造成的损失是多方面的,据有关学者研究指出,我国仅由农药的使用,对环境和社会每年造成经济损失达11.23亿美元之多。
此外,农药污染水体还对鱼类和野生动物造成威胁,特别是那些具有难于生物降解和高蓄积性的农药的污染危害更为严重。
联合国国际化学品安全规划署最近提出DDT、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬九种农药和多氯联苯、二恶英和苯并呋喃三种工业化学品为持久性有机污染物,它们在环境中化学性质稳定,容易蓄积在鱼类、鸟类和其他生物体内,并通过食物链进入人体,其中有些物质具有致癌、致畸和致突变性,对人类和环境构成更大的威胁。
同时工业废水也是对环境最大的污染源之一,譬如工业废水中的氰化物等有害物质严重污染了全国主要江河湖泊,使水质恶化,特别是淮河、海河、辽河、滇池、巢湖和太湖(简称"三河三湖")水污染问题更为突出,给当地经济发展和人民生活带来严重影响。1996年对全国七大水系和内陆河流的150个重点河段的监测评价结果表明,符合地面水环境质量标准的第Ⅰ类和Ⅱ类标准(适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区)的仅占了32.2%,符合第Ⅲ类标准的占21.9%,而符合第Ⅳ、Ⅴ类标准(适用于一般工农业用水和人体非直接接触的娱乐用水区)的占31.9%。
工业废水中排放的氰化物对鱼类危害更甚,当水中氰化物浓度达到0.5mg/L时,在两小时内鱼类会死亡20%,一天内全部死亡,含苯酚废水可抑制水中细菌、藻类和软体动物生长。用含酚废水灌溉农田能抑制光合作用和酶的活性,破坏农作物生长素的形成,造成减产。生活污水和某些工业废水中常含有一定量的氮和磷,进入水体后会使封闭性湖泊、海湾形成富营养化,造成浮游藻类大量繁殖、水体透明度下降、溶解氧降低、威胁鱼类生存、水质发臭出现"赤潮", 有的河流已鱼虾绝迹。化学废弃物的不适当处置,会造成土壤板结和地下水污染,直接威胁人体健康和人类生存。目前癌症已成为严重威胁人类健康和生命的疾病之一。据世界卫生组织估计,全世界每年有癌症患者600万人,每年因癌症死亡约500万人,占死亡总人数的1/10。我国每年癌症新发病人有150万人,死亡110万人,而造成人类癌症的原因10%~15%与化学因素有关。
再则冷冻与空调设备释放出的氯氟烃气体造成大气平流层的臭氧层破坏,引起地球表面紫外线辐照增强,使人群皮肤癌发病率上升。燃煤发电厂等排放的二氧化硫引起的酸雨导致河流湖泊酸化,影响鱼类繁殖甚至种群消失。土壤酸度增高可使细菌种类减少,肥力减退,影响作物生长。酸雨还使土壤中锰、铜、铅、镉和锌等重金属转化为可溶性化合物,转移进入江河湖泊引起水质污染。
近几十年来,全世界已发生过60多起严重化学品环境污染事件。公害病患者有40万~50万人,死亡10多万人。1952年12月5日~1日,由于燃煤烟尘和二氧化硫污染发生的英国伦敦烟雾事件中一周内死亡了4000多人。1953年至1956年,日本熊本县水俣湾由于石油化工厂排放含汞废水,致使当地居民食用水俣湾的鱼类时造成甲基汞中毒,有110多人中毒,死亡50多人。1961年日本北九州市爱知县和1979年我国台湾宇城都发生过由于食用被多氯联苯污染的米糠油的中毒事件,共有1000多人发生中毒。患者出现眼睑肿胀、指甲和黏膜色素沉着、皮肤发黑和痤疮样疹、恶心、呕吐和水肿等症状。中毒后生育的孩子都出现牙齿变形、智力发育不全和行为异常。
近年来,我国有害化学品重大污染事故也时有发生。据浙江省统计,1915年至1919年五年中,全省共发生重大环境事故140起,其中有毒化学品相关事故133起,占95%。
此外,我国有害化学品的公路、水路运输事故发生率居高不下,由于翻车、翻船,致使化学物质外泄污染环境和造成人身伤亡的占事故总数的1/3左右。
有害化学物质的排放给我国生态环境造成极为严重的危害。据统计,1994年全国化工系统排放的废水、废气和固体废物分别在全国排第二位、第三位和第四位。全国每年随化工"三废"排放到环境中的有毒有害化学物质,仅化工废水中氰化物、砷、汞、铅和挥发酚1994年达24274吨,对我国江、河、湖泊水体造成极大危害。
有害化学品对人体健康和环境的危害是我国环境保护中亟待解决的重要问题,必须引起全社会高度重视。
1.2 化学品的环境污染控制
我国是化工生产量较大的国家,化工产业已形成一个比较完善的体系。目前化学工业的特点是,产品品种繁多,工艺复杂,技术落后,操作水平低,加上生产管理不完善,致使产品产量低,副产物多,"三废"排放量大。据统计仅农药一项每年排放废气23.7亿m3,排放废水1亿m3,还有大量有毒有害固体废物产生。这些废气、废水和废渣的成分复杂,毒性大,由此引发的环境污染事件时有发生,要想控制或减少对环境的污染,应从化学品的生产过程中的污染控制方面加以考虑,首先应了解化工厂的污染情况,包括:污染源种类、主要污染物、排放情况、环保措施以及周围环境敏感性等。特别应对污染源分布进行调查和污染物排放量的统计、同时应了解污染影响类型,如是属于一次污染或二次污染、长期污染或短期污染、可逆污染或不可逆污染、局部污染或大面积污染、单因素污染或多因素复合污染等等。化学品的污染危害控制,应采取以下主要措施:
1.制定和健全环境立法,加强环境执法力度
有害化学品的安全与控制是当前世界各国普遍关注的国际性环境问题之一。从70年代中期起,美国、日本和欧洲工业化国家相继制定并不断完善化学物质环境管理法规。到10年代初,各国已经普遍建立一整套化学物质环境管理法规体系。
我国于1979年已经颁布了《中华人民共和国环境保护法》,1919年对《中华人民共和国环境保护法》进行了修改,同年12月公布实施。该法是我国有关环境保护的综合性法规,也是环境保护领域的基本法律,主要规定了国家的环境政策、环境保护的方针、原则和措施等;国务院还制定了《水污染防治法实施细则》、《大气污染防治法实施细则》和《固体废物污染环境防治法》等环境保护法律、国务院颁布了《化学危险物品安全管理条例》和《农药管理条例》等化学品管理行政法规。国务院有关部委还颁发了《工作场所安全使用化学品规定》、《化学品首次进口和有毒化学品进出口环境管理规定》以及关于铁路、汽车、船舶危险货物运输规则等多项部门规章;国家还专门制定了环境保护标准、污染物排放标准、环保基础标准和环保方法标准。如已颁布的环境质量标准有《环境空气质量标准》、《地面水环境质量》等;污染物排放准有《工业"三废"排放标准》、《污水综合排放标准》、《锅炉烟尘排放标准》等等;同时地方性环境保护法规、环境保护部门规范性文件都作了明确规定等。这些法律法规的颁布实施对加强有害化学品的安全管理,防止化学物质污染环境和保障人民群众身体健康发挥了重要作用。但是,我国尚未建立起完整的化学物质环境管理法规体系,对化学物质的生产、储存、运输、销售、使用和进出口实行全过程有效管理。
我国现行化学品环境立法需要针对当前化学品管理法律法规中的薄弱环节加以补充完善,并与国际化学品管理体制接轨。此外,当前迫切需要加强的是对化学品管理法律法规的执法力度。对环境保护造成严重污染的企业,应依法给予追究,对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。这在日本等工业发达国家早已实行了的法律管理制度。我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的遵法守法意识,加强对有害化学品的安全和环境管理。特别是应按着我国环境保护法来严格管理有害化学品。
2.加强对重点有害化学品的环境管理
近几年,一部分国外禁止或严格限制使用的有害化学品,如DDT、氰化钠、三氧化二砷(砒霜)我国仍有大量生产和进出口。有些发达国家正在伺机将自己国内禁止或严格限制的化学品转移到发展中国家生产,然后再从中购回自己需要的产品。我国正面临着国外将污染严重的化学品向境内转移的威胁。
建立相应登记管理制度,对那些已知或怀疑对人类有致癌、致畸、致突变物质或者对环境有严重危害化学品采取禁止或严格限制使用和淘汰、替代措施,以有效减少这些化学物质的污染危害。
3.推行清洁生产,严格控制有害化学物质向环境中排放
化工污染之所以严重,一个重要原因是一大批老企业长期以来没有进行技术改造,资源、能源消耗太高,排污量太大。全面推行清洁技术改造,通过改革工艺设备,尽可能把"三废"消除在生产过程之中,减轻末端治理的负担,是改变化工生产消耗高、污染大的落后局面的根本途径。积极推行清洁生产,就要选用清洁原料,采用无毒无害物质替代有害原材料、设计清洁工艺、生产清洁产品。同时改善和加强企业内部安全管理等措施,在污染的源头削减污染物和废物产生量并回收利用废物。最大限度消除或削减有害物质的排放。对通过预防不能解决的污染物,应采取源控制措施进行安全处理处置,使污染物达到国家或地方规定的排放标准。
4.强化危险废物管理
危险废物是指具有易燃性、腐蚀性、反应性、爆炸性、急性毒性、传染性等危险特性之一的废弃物。根据《固体废物污染环境防治法》的规定,从事危险废物的收集、贮存、处置经营活动的单位,必须经环境保护行政主管部门批准并领取经营许可证。国家对危险废物的产生实行申报登记制度和对危险废物处置实行行政代执行制度,即对产生危险废物而不按规定处置(处理)的,依法指定其他单位代为处置,所需费用由被代理方支付。
国家环保局和国务院经贸委等最近颁布了《国家危险废物名录》,名录中列出了47种类废物名称,并从1991年1月1日起施行。产生危险废物的单位必须按照国家有关规定进行申报登记。
必须按照国家有关规定进行申报登记。
5.普及安全和环境保护知识,鼓励公众监督
通过建立和实行危险化学品的安全标签和安全技术说明书制度,在企业员工和化学品使用者中普及化学品安全和环境保护知识。并在全社会积极宣传有关化学品安全与环境保护知识,提高社会公众对有害化学品的危害、安全防护措施和环境保护的认识,大力鼓励公众参与监督有害化学物质的污染防治