二氯乙烷

二氯乙烷（化学式：C₂H₄Cl₂；Cl(CH₂)₂Cl，式量：98.97），即邻二氯乙烷，是卤代烃的一种，常用DCE表示。二氯乙烷是无色或浅黄色透明液体，熔点-35.7 ℃，沸点83.5 ℃，密度1.26 g/cm³，闪点17℃，难溶于水，主要用作氯乙烯（聚氯乙烯单体）制取过程的中间体，也用作溶剂等。它在室温下是无色有类似氯仿气味的液体，有毒，具潜在致癌性，可能的溶剂替代品包括1,3—二氧杂环己烷和甲苯。二氯乙烷具有抗氧化性，不腐蚀金属，遇高热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。

分子结构数据：

1.生态毒性

LC50：225 mg/L（96 h）（虹鳟鱼，静态）；230~710 mg/L（96 h）（蓝鳃太阳鱼，静态）；136 mg/L（96 h）（黑头呆鱼，静态）；65 mg/L（96 h）（褐虾）；218 mg/L(48 h)(水蚤)

IC50：105~710 mg/L（72 h）（藻类）

2.生物降解性

好氧生物降解（h）：2400~4320

厌氧生物降解（h）：9600~17280

3.非生物降解性

空气中光氧化半衰期（h）：292~2917

一级水解半衰期（h）：1.1a

外观与性状：无色或浅黄色透明液体，有类似氯仿的气味。味甜。能缓慢分解变成酸性，颜色变暗。

溶解性：溶于多数有机溶剂。在水中沉底，基本不溶。溶解性溶于约120倍的水，与乙醇、氯仿、乙醚混溶。能溶解油和脂类、润滑脂、石蜡。

1,2-二氯乙烷在常温常压下为具有类似氯仿气味和甜味的无色透明油状剧毒液体。难溶于水，可与乙醇、乙醚、氯仿等各种有机溶剂混溶，能溶解油和脂。对水、酸、碱稳定

具有抗氧化性。不腐蚀金属。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇高热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。

1.乙烯与氯气直接合成法。以乙烯和氯气在1,2-二氯乙烷介质中进行氯化生成粗二氯乙烷及少量多氯化物，加碱闪蒸除去酸性物及部分高沸物，用水洗涤至中性，共沸脱水，精馏，得成品。

2.乙烯氧氯化法乙烯直接与氯气氯化生成二氯乙烷。由二氯乙烷裂解制氯乙烯时回收的氯化氢和预热至150-200℃的含氧气体（空气）和乙烯，通过载于氧化铝上的氯化铜触媒，在压力0.0683—0.1033 MPa；温度200—250 ℃下反应，粗产品经冷却（使大部分三氯乙醛和部分水冷凝）；加压；精制，得二氯乙烷产品。

3.由石油裂解气或焦炉的乙烯直接氯化的方法。此外，在氯乙醇；环氧乙烷的生产中还副产有1,2-二氯乙烷。

4.将工业品1,2-二氯乙烷是用浓硫酸洗至酸层无色，而后用5%的氢氧化钙溶液洗，再用水洗一次，分去水层。用无水氯化钙干燥后，进行精馏。1,2-二氯乙烷能与水形成共沸混合物，含有8.9%的水，共沸点7.7℃。利用此特性脱去大量的水后再进行干燥和蒸馏即得纯品1,2-二氯乙烷。

5.将催化剂三氯化铁、氯化铜或氯化亚锑悬浮于二氯乙烷中作为反应介质，分别通入气体乙烯和氯气进行反应，控制反应温度为50～70℃，反应压力0.4～0.5 MPa：

反应所得产物用水洗去氯化氢和催化剂，静置分层，分去水层，然后用1%～2%的氢氧化钠洗涤，分去水层后进行共沸精馏，蒸出的共沸物静置分去水层，干燥后，再精馏，即得1,2-二氯乙烷纯品。

1.主要用作氯乙烯；乙二醇；乙二酸；乙二胺；四乙基铅；多乙烯多胺及联苯甲酰的原料。也用作油脂；树脂；橡胶的溶剂，干洗剂，农药除早菊素；咖啡因；维生素；激素的萃取剂，湿润剂，浸透剂，石油脱蜡，抗震剂，还用于农药制造以及药物灭虫宁；哌哔嗪的原料。在农业上可用作粮食；谷物的熏蒸剂；土壤消毒剂等。

2.用于硼的分析，油脂及烟草的萃取剂。也用于乙酰纤维素的制造。

3.用作分析试剂，如作溶剂、色谱分析标准物质。还用作油脂的萃取制，并用于有机合成。

4.作洗涤剂、萃取剂、农药和金属脱油剂等。

5.用作蜡、脂肪、橡胶等的溶剂及谷物杀虫剂。

平衡氧氯化法是世界上主要采用的氯乙烯生产工艺，具有规模大、利于环保、经济性能佳等特点。该工艺主要由乙烯直接氯化、乙烯氧氯化、二氯乙烷精馏和裂解等工艺单元组成。其 中，乙烯直接氯化合成二氯乙烷是平衡氧氯化法生 产氯乙烯工艺中的一个重要单元。乙烯直接氯化反应分为气相法和液相法。气相法还只停留在实验室阶段，因反应选择性差 等原因没有工业化。液相法生产工艺采用液相二氯 乙烷为介质，以FeCl3或其络合物为催化剂，由氯 气和乙烯鼓泡通过液层进行反应生成二氯乙烷，该反应为气液非均相反应。根据反应温度的不同，直接氯化可分为低温氯化、中温氯化和高温氯化工艺，有必要对这3种直接氯化工艺进行比较。

实验原理

乙烯直接氯化反应为放热反应。氯气用路易斯酸FeCl₃极化，极化后的氯离子作为一个亲电基团攻击乙烯的双键，形成氯阳离子化合物和四氯化铁负离子，然后四氯化铁负离子中的一个氯离子加到氯阳离子化合物的碳原子上，从而生成二氯乙烷。

乙烯直接氯化反应的主要副产物为一氯乙烷和1,1,2—三氯乙烷，反应方程式如下：

C₂H₄+HCL → C₂H₅Cl（1）

C₂H₄Cl₂+Cl₂→ C₂H₃Cl₃+HCl （2）

实验装置

实验装置是容积为300 mL的耐压夹套玻璃反应釜。设计压力为2.5 MPa，温度范围-20~150 ℃，搅拌转速可调范围0~1 500 r/min。采用低温氯化工艺时，生成物二氯乙烷可直接从釜 底出料口液相出料。采用中温、高温氯化工艺时，反应在二氯乙烷沸点以上进行，气相二氯乙烷经冷 凝后进入储罐，其中大部分循环回反应釜以保持反 应釜内液位，另一部分则由储罐下方出料口取出。

实验方法

向反应釜内加入200 mL二氯乙烷，其中， FeCl3的含量为0.1%（w）以及一定量的NaCl。通入氮气将反应体系内空气排空，搅拌、加热反应釜，然后通入乙烯和氯气开始反应。低温氯化实验的反 应温度约为50 ℃，反应压力微正压。中温氯化实 验的反应温度为90 ℃，压力约为0.15 MPa。

高温氯化反应的温度为110~120 ℃，压力为0.25 MPa。采用气相色谱法对产物 中的二氯乙烷含量进行分析。分析条件为：SGE BP5型气相色谱柱（30 m×0.32 mm×0.5 μm，固定 相：BP5），FID检测，检测器温度200 ℃，载气为氮气，流量为1 mL/min，气化室温度120 ℃，柱温50~200 ℃。

氯化工艺的特点分析

由反应温度对二氯乙烷选择性和系统热负荷可见，采用低温氯化工艺（反应温度为50 ℃）时二氯乙烷的选择性最高，但系统热负荷也最高，这是由于直接氯化反应放热量大，需要消耗大量的冷却水保持反应釜内的 温度恒定，而反应热未得到有效的利用，此外液相 出料催化剂损失大，需要不断补充催化剂；采用 中温氯化工艺（反应温度为90 ℃）和高温氯化工艺（反应温度为110~120 ℃）时由于反应温度升高，反应速率加快，副反应增多，因此二氯乙烷的选择 性比低温氯化工艺分别降低了0.10%和0.25%，但系统热负荷与低温工艺相比从624.7 kJ/h分别降至304.1 kJ/h和265.2 kJ/h。

这是由于中温、高温氯化 工艺采用气相出料，减少了催化剂的损失，反应热直接将部分二氯乙烷汽化，相应地减少了为移出反 应热所消耗的冷却水量；尤其是采用高温氯化工艺 时，汽相二氯乙烷不需水洗、脱轻、脱重，可直接 进入二氯乙烷精制单元的精馏塔，为精馏塔提供了 部分热源，减少了精馏塔再沸器的热负荷，降低了 装置的能耗。高温氯化工艺比低温和中温氯化 工艺在能耗及物耗等方面具有明显竞争优势，是乙 烯直接氯化工艺的发展方向。

NaCl助催化剂用量对直接氯化反应的影响

由 NaCl助催化剂用量对直接氯化反应的影响可看出，在中温和高温氯化反应中添加 NaCl助催化剂能提高二氯乙烷的选择性，而低温氯化反应的二氯乙烷选择性几乎没有变化。这是由 于在反应过程中二氯乙烷提供电子的能力很弱，在 溶剂中FeCl₃易形成二聚体Fe₂Cl₆，导致中心原子Fe 的空轨道被占据，使Cl₂与中心原子Fe的配位反应 变得困难，从而降低了反应速率。

NaCl助催化剂的作用是打破Fe₂Cl₆的结构，使其形成[Fe₂Cl₇ ] ，而Cl₂与[Fe₂Cl₇ ] 的中心原子Fe的配位反应要比与 Fe₂Cl₆中Fe原子配位反应容易，因为FeCl₄ 比FeCl₃的 化学性质更加稳定，易从配合物[Fe₂Cl₇ ] 中脱离出 去，从而加快了乙烯氯化反应的速率，也就相应减 少了副反应的发生，有利于提高二氯乙烷的选择性。

但NaCl在二氯乙烷中的溶解度非常小，50 ℃ 时几乎不溶于二氯乙烷，即使在120 ℃时其溶解度 仅约为3×10 g，因此在低温氯化反应中添加NaCl 助催化剂对二氯乙烷选择性基本上无影响。此外， NaCl易从二氯乙烷溶液中析出造成设备腐蚀及堵塞等问题，因此不宜过量添加，控制好NaCl的 含量对直接氯化反应至关重要。

乙烯与氯气分压比对直接氯化反应的影响

随乙烯与氯气分压比的增大， 3种氯化工艺的二氯乙烷的选择性均呈现出先增加 后降低的趋势，当乙烯与氯气分压比约为1.25时二 氯乙烷的选择性最高，分别为99.90%，99.86%， 99.81%。这是因为乙烯和氯气均为气体，反应中必 须先扩散进入二氯乙烷液相，然后在液相中进行反 应。乙烯直接氯化反应是快速反应，反应速率和选择性取决于乙烯和氯气的溶解和扩散特性。由于氯气 与乙烯在相同分压下，氯气更易溶于二氯乙烷，因此只有在乙烯分压较高的情况下，才能达到两者 溶解相的微观平衡。

在乙烯直接氯化反应过程中只 有当体系中乙烯的浓度大于氯气的浓度时，才能得 到高的反应选择性。但实验过程发现过量的乙烯也 会导致副产物含量的增加，因此选择合理的乙烯与 氯气分压比才能有效地提高二氯乙烷的选择性。除此以外，在反应器中添加填料，可以使乙 烯和氯气分散在二氯乙烷溶液中形成的气泡分布均 匀，有助于减少气泡的聚并，提高反应速率，减少 副反应的发生，从而获得较高的反应选择性。

1）采用低温氯化工艺时二氯乙烷选择性高，但催化剂损失量大，能耗高；采用中温、高温氯化 工艺时气相出料，能有效的利用反应热，降低装置 的能耗。高温氯化工艺比低温和中温氯化工艺在能 耗及物耗等方面具有明显竞争优势，是乙烯直接氯 化工艺的发展方向。

2） NaCl助催化剂的加入可有效地破坏FeCl₃二聚体的形成，加快直接氯化反应速率，减少副反应 的发生，提高反应的选择性。但若NaCl添加量过 多，由于其在二氯乙烷中溶解性较差，易造成设备 腐蚀及堵塞等问题。

3）直接氯化反应过程中，当乙烯分压较高的 情况下，乙烯和氯气才能在二氯乙烷溶液中达到微 观平衡，从而获得较高的反应选择性。

安瓿瓶外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。

具有抗氧化性。不腐蚀金属。二氯乙烷的蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇高热、明火、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。

避免接触的条件：防护服

燃烧性：易燃

建规火险分级：甲

闪点(℃)：13

自燃温度(℃)：458 ℃

引燃温度(℃)：413 ℃

爆炸下限(V%)：5.6

爆炸上限(V%)：16.0

危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。受高热分解产生有毒的腐蚀性气体。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。腐蚀塑料和橡胶。易燃性(红色)：3 反应活性(黄色)：0

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、光气。

稳定性：稳定

禁忌物：强氧化剂、酸类、碱类。

聚合危害：不能出现

灭火方法：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土、雾状水。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户，通知地方卫生、消防官员和污染控制部门。

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。在确保安全情况下堵漏。喷水雾会减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收，然后收集运至废物处理场所处置。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。环境信息：防止空气污染法：危害空气污染物(篇1，条A，款112)。防止水污染法：款307主要污染物、款313主要化学物或款401．15毒性物。EPA有害废物代码：U076。资源保护和回收法：款261，有毒物或无其他规定。资源保护和回收法：禁止土地存放的废物。资源保护和回收法：通用的处理标准废水0．059mg/L；非液体废物6．0mg/kg。资源保护和回收法：地表水监测清单表建议方法(PQLg/L)8010(1)；8240(5)。安全饮水法：主表(55FR1470)。应急计划和社区知情权法：款304应报告量454 kg。应急计划和社区知情权法：款313表R，最低应报告浓度1．0%。海洋污染物：联邦法规49，副条172．101，索引B。加州建议65：致癌物。有毒物质控制法：40CFR712．30(e)10。

接触限值：中国MAC：未制定标准

苏联MAC：10 mg/m

美国TWA：OSHA 100ppm，405 mg/m；

ACGIH 200 ppm，810 mg/m

美国STEL：ACGIH 250 ppm，1010 mg/m

侵入途径：吸入食入经皮吸收

毒性：属微毒类LD50：725 mg/kg(大鼠经口) LC50：

健康危害：具麻醉作用。吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害，吸入一定的浓度可致肾损害，反复吸入可造成肝损害。对皮肤有刺激作用，引起皮炎，其蒸气或烟雾对眼睛、粘膜和呼吸道有刺激作用。IDLH：3000 ppm 嗅阈：255 ppm OSHA：表Z—1空气污染物健康危害(蓝色)：2

急性毒性：LD50：680 mg/kg(大鼠经口)；2800 mg/kg(大鼠经皮)；LC50：4050 mg/m，432 min(大鼠吸入)。急性毒性吸入40.5 g/m，可使猫、兔和豚鼠发生深麻醉，使猫发生四肢瘫痪，比吸入同浓度四氯化碳或氯仿的麻醉作用深而长，但恢复较快，对肝功能损害比四氯化碳轻。小鼠麻醉浓度约为20.25 g/m。

亚急性和慢性毒性：猴吸入0.22 g/m，7 h/d，5 d/周，125次，无症状；4.11 g/m，7 h/d，5 d/周，25～50次，死亡率较高。小动物对1，2-二氯乙烷的敏感性高于大动物。慢性动物实验中毒尸检可见有心脏扩大，肺充血和水肿，心肌和肝脏有脂肪浸润、脂性肾病和肾上腺脂质堆积等改变。

代谢：主要经呼吸道和消化道吸收，亦可经皮肤吸收。给小鼠腹腔注射后，10%~42%以原形从呼吸道排出，12%~15%以二氧化碳形式呼出；51%~73%放射活性出现于尿中；粪便中排出极少，0.6%~1.3%存留于体内。尿中主要代谢物为硫二醋酸和硫二醋酸氧硫基，因而推测谷胱甘肽在二氯乙烷生物转化中起重要作用。

刺激性：家兔经眼：63 mg，重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验：625 mg，轻度刺激。

致癌性：IARC致癌性评论：动物阳性，人类可疑。

致突变性：职业暴露致人外周血淋巴细胞染色体畸变。

环境危害：该物质对大气臭氧层破坏力极强。

生物降解性：氯乙醇是1，2-二氯乙烷在温血动物体内的主要代谢物之一。进入体内的1，2-二氯乙烷首先贮存于脂肪组织中，以后(2 d内)从脂肪组织转移进入血液，由于酶的脱氢作用，代谢转化变成氯乙醇。氯乙醇系一种高毒化学物质，它进一步代谢可变成一氯乙酸；氯乙醛是介于氯乙烷与一氯乙酸之间的又一个中间代谢产物。在1，2-二氯乙烷代谢产物中，氯乙醇和一氯乙酸的毒性比二氯乙烷本身更大。

非生物降解性：在环境中，二氯乙烷代谢生成氯乙酸的速度，随湿度与温度的增加而加快。在90℃的湿空气中，二氯乙烷有0.66%分解生成氯乙酸；当温度升高到110 ℃和140 ℃时，氯乙酸含量分别为4%和7%~12%。1，2-二氯乙烷在常温和干燥的环境中较难被降解。光与大气中氧对纯品二氯乙烷很少发生影响，而含有杂质的工业品二氯乙烷受到联合作用可产生光气和某些聚合化学物。

皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。注意患者保暖并且保持安静。吸入、食入或皮肤接触该物质可引起迟发反应。确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识，注意自身防护。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。

食入：误服者给饮大量温水，催吐，洗胃。就医。

工程控制：生产过程密闭，加强通风。

呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时，佩带自给式呼吸器。NIOSH/OSHA 1000 ppm：供气式呼吸器。2500 ppm：连续供气式呼吸器。3000 ppm：自携式呼吸器、全面罩呼吸器。应急或有计划进入浓度未知区域，或处于立即危及生命或健康的状况：自携式正压全面罩呼吸器、供气式正压全面罩呼吸器辅之以辅助自携式正压呼吸器。逃生：装有机蒸气滤毒盒的空气净化式全面罩呼吸器(防毒面具)、自携式逃生呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

防护服：穿相应的防护服。

手防护：必要时戴防化学品手套。

其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

危险品标志：F:Flammable

风险术语：R11

安全术语：S45

毒理学数据：1300-21-6

简介

危险性类别：第3.2类中闪点易燃液体危险货物包装标志：7

包装类别：Ⅱ

储运注意事项：储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过30 ℃。应与氧化剂分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速(不超过3 m/s)，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。运输按规定路线行驶，中途不得停驶。ERG指南：130 ERG指南分类：易燃液体(非极性的/与水不混溶的/有害的) 。

操作的管理

密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存的管理

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。

运输的管理

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品等混装、混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

废弃的管理

用焚烧法处置。与燃料混合后，再焚烧。焚烧炉排出的卤化氢通过酸洗涤器除去。

其他

1、不能熏蒸大豆、玉米、大麦、燕麦。

2、熏蒸前须自仓外截断电源，施药时工作人员不能带任何易燃物品。

3、熏蒸时应作好防火准备。

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