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| 乙烯 | |
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乙烯，最簡單的烯烴，分子式C₂H₄ 。少量存在於植物體內，是植物的一種代謝產物，能使植物生長減慢，促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點－169℃，沸點－103.7℃。幾乎不溶於水，難溶於乙醇，易溶於乙醚和丙酮。
乙烯是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間以雙鍵連接。乙烯存在於植物的某些組織、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的條件下轉化而成的。
乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用於製造氯乙烯、苯乙烯、環氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等，尚可用作水果和蔬菜的催熟劑，是一種已證實的植物激素。
乙烯是世界上產量最大的化學產品之一，乙烯工業是石油化工產業的核心，乙烯產品占石化產品的75%以上，在國民經濟中占有重要的地位。世界上已將乙烯產量作為衡量一個國家石油化工發展水平的重要標誌之一。
生理作用是：三重反應、促進果實成熟、促進葉片衰老、誘導不定根和根毛髮生、打破植物種子和芽的休眠、抑制許多植物開花（但能誘導、促進菠蘿及其同屬植物開花）、在雌雄異花同株植物中可以在花發育早期改變花的性別分化方向等。
目錄
基本信息
中文名稱:乙烯
英文名稱:Ethylene
中文別名:高純乙烯
英文別名:Ethylene,high purity
CAS號:74-85-1
分子式:C2H4
分子量:28.05
乙烯的辨識
(1) 實驗：通入KMnO4(H+)
現象：溶液褪色
結論：乙烯可被KMnO₄氧化
(2) 實驗：通入溴的CCl₄溶液
現象：溶液褪色
結論：乙烯可與溴的CCl4溶液中的Br2反應（屬於加成反應）
實質：乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，兩個溴原子分別加在斷鍵的兩個碳原子上。
(3) 實驗：點燃
現象：火焰明亮，有黑煙
結論：乙烯中的C含量較高[2]
物性數據
1.性狀：無色氣體，略具烴類特有的臭味。
2.熔點（℃）：-169.4[2]
3.沸點（℃）：-104[3]
4.相對密度（水=1）：0.61（0℃）
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：0.98
6.飽和蒸氣壓（kPa）：4083.40（0℃）
7.燃燒熱（kJ/mol）：-1323.8 8.臨界溫度（℃）：9.6[8]
9.臨界壓力（MPa）：5.07
10.辛醇/水分配係數：1.13
11.閃點（℃）：-135[11]
12.引燃溫度（℃）：450
13.爆炸上限（%）：36.0
14.爆炸下限（%）：2.7
15.溶解性：不溶於水，微溶於乙醇，溶於乙醚、丙酮、苯。
16.臨界密度（g·cm-3）：0.214
17.臨界體積（cm3·mol-1）：131.1
18.臨界壓縮因子：0.2815
19.偏心因子：0.085
20.Lennard-Jones參數（A）：4.0021
21.Lennard-Jones參數（K）：261.20
22.溶度參數(J·cm-3)0.5：12.437
23.van der Waals面積（cm2·mol-1）：3.720×109
24.van der Waals體積（cm3·mol-1）：23.880
25.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-1411.2
26.氣相標準生產熱(焓)( kJ·mol-1)：-52.5
27.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) ：219.25
28.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1)：68.5
29.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：42.90
存儲方法
儲存注意事項 儲存於陰涼、通風的易燃氣體專用庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、鹵素分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。
合成方法
工業上採用的乙烯生產方法有石油烴裂解、乙醇催化脫水、焦爐煤氣分離等。由於石油和天然氣資源豐富，大規模生產乙烯成本低、質量好。因此，大量乙烯主要用石油裂解法生產。乙醇催化脫水法只限於為精細化學品提供數量不大的乙烯的場合。[1]
（1）乙烯的原料來源 採用裂解法生產乙烯的原料，主要來源於原油直接蒸餾產物、餾分油二次加工，以及天然氣和油田氣等。以原油直接蒸餾得到的乙烯原料，主要是直餾石腦油（輕油）、直餾輕柴油、直餾減壓柴油；還有烯烴生產、芳烴生產的副產乙烷、丙烷、丁烷、芳烴抽余油等，以及油田輕烴和天然氣凝析液（NGL）等。究竟採用那種原料經濟合理，主要取決於各國的資源條件和煉油工業的發展特點，一般則以乙烷、丙烷和石腦油為原料生產乙烯的收率較高。2014年6月全國乙烯產量達141萬噸
（2）石油烴高溫裂解 由石油烴裂解制乙烯，是在隔絕空氣和高溫條件下，使裂解原料中的大分子烴類發生分解反應而生成小分子烴的過程。總的裂解過程是一個十分複雜的過程，除了脫氫、斷鏈、二烯烴合成、開環分解，以及烷基芳烴脫烷基或脫氫反應外，還有加氫、芳構化、異構化和聚合等反應最終得到乙烯、丙烯、丁二烯、芳烴以及其他產品，如氫氣、甲烷等。所採用的裂解方法，則主要採用管式爐水蒸氣裂解法，蓄熱爐法則採用很少。管式爐裂解工藝過程為：將原料與30%左右的稀釋蒸汽混合，在一定壓力下進入裂解爐的對流段，被預熱到580～600℃後，進入輻射段，達820～840℃，停留0.5ｓ左右；然後進入廢熱鍋爐，通過急冷使裂解氣迅速冷卻下來，以抑制二次反應，同時回收熱量。所得裂解氣進入壓縮分離系統進行分離，而得乙烯、丙烯等烯烴主產品。
（3）焦爐煤氣分離 焦爐煤氣中約含有2％的乙烯，早期是用硫酸吸收乙烯，經處理後轉化成乙醇，再催化脫水釋出乙烯。用這種方法生產的乙烯含雜質較多。隨着合成氨技術的發展，英國克勞德公司發展了焦爐煤氣低溫分離法，在分離氫氮混合氣的同時也分離出乙烯。焦爐煤氣經過壓縮機壓縮至1.6MPa，經水洗、鹼洗脫除二氧化碳等酸性氣體後，被來自系統的低溫氣體預冷至－110℃，此時焦爐氣中的乙烯和一部分甲烷等被冷凝為粗乙烯餾分未冷凝的氣體在系統中進一步用液氮冷卻分離出氫氮混合氣。粗乙烯餾分再經乙烯提純系統，使乙烯純度提高到97%以上。
（4）乙醇脫水 乙醇催化脫水制乙烯是工業上早期採用的方法。脫水所用催化劑為載於焦炭的磷酸、活性氧化鋁或ZSM分子篩，反應溫度一般為.360～420℃。以焦炭為載體的磷酸催化劑是工業上早期使用的催化劑，其特點是所得產品純度高，脫水產物經水洗和乾燥後可得純度99.5%的乙烯。但是磷酸催化劑有酸瀝出、泄漏、引起腐蝕等問題，操作時需要經常卸出催化劑和更新設備，處理能力比較低。氧化鋁催化劑特別是分子篩催化劑較為清潔、堅固，沒有設備腐蝕問題，為目前所採用。所用的反應器有固定床和流化床兩種，前者的乙烯產率為94%～96%，後者為99%。反應氣體需經過淨化。一般淨化系統採用在中壓低溫下操作的兩座精餾塔。在第一精餾塔切除輕組分，產品乙烯在第二精餾塔的塔頂得到而重組分留在塔釜。
主要用途
1.主要用作與醋酸乙烯共聚製造EVA樹脂和VAE乳液的單體，用於製造膠黏劑及塗料等。乙烯是石油化工基本原料之一，應用非常廣泛。在合成材料方面，大量用於生產聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯，以及乙丙橡膠等。在有機合成方面，廣泛用於合成乙醇、環氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物多種基本有機合成原料；經鹵化可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷；經齊聚可制α-烯烴，進而生產高級醇、烷基苯等，為發展合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、基本有機合成原料，以及精細化學品，如農藥、醫藥、染料、塗料、助劑、表面活性劑、香料以及離子交換樹脂等，可提供豐富的基本化工原料。農業上用作果實催熟劑，但乙烯也可以加快葉綠素的分解，使水果和蔬菜轉黃，促進果蔬的衰老和品質下降。因此，用乙烯作果實催熟劑，必須是在果實成熟之前，而且處理濃度及時間要恰當。為了減緩果蔬采後的成熟和衰老，還需控制貯藏環境中果實產生的乙烯量。2.用於製造合成橡膠、合成樹脂、合成纖維、塑料等。也可合成炸藥和乙醇、乙醛、乙酸、環氧乙烷等有機合成產品，並可代替乙炔用以切斷和焊接金屬，還可作為使水果成熟的促進劑。3.用於制聚乙烯、聚氯乙烯、醋酸等。
乙烯產量
2014年6月份，規模以上工業乙烯增加值同比實際增長9.2%（以下增加值增速均為扣除價格因素的實際增長率），比5月份加快0.4個百分點。從環比看，6月份比上月增長0.77%。1-6月份，規模以上工業增加值同比增長8.8%。
分產品看，6月份，多種產品同比增長。其中，2014年6月全國乙烯產量達141萬噸，與去年同期相比增長5.6%。2014年1-6月，全國乙烯產量累計達847萬噸，同比增長5.3%。
安全信息
風險術語
R12:Extremely flammable. 極度易燃。
R67:Vapours may cause drowsiness and dizziness. 蒸汽可能引起睏倦和眩暈。
安全術語
S9:Keep container in a well-ventilated place. 保持容器置於良好通風處。
S16:Keep away from sources of ignition. 遠離火源。
S33:Take precautionary measures against static discharges. 採取措施,預防靜電發生。
S46:If swallowed, seek medical advice immediately and show this container or label. 若不慎吞食,立即求醫並出示其容器或標籤。
系統編號
CAS號：74-85-1
MDL號：MFCD00008604
EINECS號：200-815-3
RTECS號：KU5340000
BRN號：1730731
PubChem號：24878139
毒理學數據
1.急性毒性
LC50：95ppm（小鼠吸入，2h）
2.刺激性 暫無資料
3.亞急性與慢性毒性 大鼠吸入11.5g/m3，1a，生長發育與對照組有差別。
分子結構數據
1、摩爾折射率：10.70
2、摩爾體積（m3/mol）：58.1
3、等張比容（90.2K）：102.5
4、表面張力（dyne/cm）：9.6
5、極化率（10-24cm3）：4.24
生態學數據
1.生態毒性 暫無資料
2.生物降解性
好氧生物降解性（h）：24~672
厭氧生物降解性（h）：96~2688
3.非生物降解性
空氣中光氧化半衰期（h）：6.2~56
4.其他有害作用[20] 該物質對環境有危害，對魚類應給予特別注意。還應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。
性質與穩定性
1.乙烯具有可燃性和窒息性。對眼、鼻、喉及呼吸道黏膜的刺激很輕，而且往往脫離接觸數小時即可消失。甦醒後無副作用和後遺症。液態乙烯可引起皮膚灼傷。當吸入25%～45%的乙烯時可使痛覺消失，但意識不受影響。人吸入70%～90%的乙烯與氧的混合氣時立刻引起麻醉，無明顯興奮期，甦醒也較快。長期接觸低濃度乙烯有頭暈、頭痛、倦怠乏力、睡眠障礙、心悸、記憶力減退、思維不集中等神經衰弱症狀和胃腸功能紊亂等症狀。
2.穩定性 穩定
3.禁配物 強氧化劑、強酸、氯化鉛、金屬氯化物、鹵素等
4.聚合危害 聚合