JP2785227B2 - 酸化エチレンの安全な取り扱い方法 - Google Patents
酸化エチレンの安全な取り扱い方法Info
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- JP2785227B2 JP2785227B2 JP17184289A JP17184289A JP2785227B2 JP 2785227 B2 JP2785227 B2 JP 2785227B2 JP 17184289 A JP17184289 A JP 17184289A JP 17184289 A JP17184289 A JP 17184289A JP 2785227 B2 JP2785227 B2 JP 2785227B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は爆発の危険性の高い酸化エチレンの貯蔵、運
搬、反応への使用等における安全な取り扱い方法に関す
る。
搬、反応への使用等における安全な取り扱い方法に関す
る。
［従来の技術］ 酸化エチレンの空気中における爆発範囲は３〜100容
積％ときわめて広く、また分解爆発も起こし易いことが
知られている。爆発を抑制するために種々の希釈剤例え
ば炭酸ガス、メタン等の炭化水素類，フッ化炭化水素
類，窒素などを添加することが試みられている〔Kirk−
Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,3rd edi
tion,Vol 9,P432（Wiley,1980）；橋口幸男，有機合成
化学22 454（1964）；同，安全工学19,342（1980）〕。
積％ときわめて広く、また分解爆発も起こし易いことが
知られている。爆発を抑制するために種々の希釈剤例え
ば炭酸ガス、メタン等の炭化水素類，フッ化炭化水素
類，窒素などを添加することが試みられている〔Kirk−
Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,3rd edi
tion,Vol 9,P432（Wiley,1980）；橋口幸男，有機合成
化学22 454（1964）；同，安全工学19,342（1980）〕。
［発明が解決しようとする課題］ 窒素（N2）等従来公知の希釈剤は、効果がかならずし
も十分ではなく、特に高温、高圧では、きわめて大量に
使用する必要がある。特に酸化エチレンを用いる有機合
成反応においては、N2等を希釈剤として使用した場合、
酸化エチレンの分圧は低くなるので、反応速度が遅くな
り、また、同一の反応速度を得ようとすると、反応系の
全圧を高くする必要を生じ、より耐圧性の高い反応器が
必要となるなど、工業的に不利となることは免れなかっ
た。
も十分ではなく、特に高温、高圧では、きわめて大量に
使用する必要がある。特に酸化エチレンを用いる有機合
成反応においては、N2等を希釈剤として使用した場合、
酸化エチレンの分圧は低くなるので、反応速度が遅くな
り、また、同一の反応速度を得ようとすると、反応系の
全圧を高くする必要を生じ、より耐圧性の高い反応器が
必要となるなど、工業的に不利となることは免れなかっ
た。
本発明の目的は、上記欠点を克服し、より安全でかつ
工業的に有利な酸化エチレンの取り扱い方法を提供する
ことである。
工業的に有利な酸化エチレンの取り扱い方法を提供する
ことである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、気相または気相および液相の二相から成る
酸化エチレンを取り扱う方法において、系内の温度を20
〜140℃、かつ系内の全圧を５×105Pa以下に保ち、気相
中に酸化プロピレンを含有させることを特徴とする酸化
エチレンの安全な取り扱い方法である。
酸化エチレンを取り扱う方法において、系内の温度を20
〜140℃、かつ系内の全圧を５×105Pa以下に保ち、気相
中に酸化プロピレンを含有させることを特徴とする酸化
エチレンの安全な取り扱い方法である。
本発明者らは、上記目的を達成するため第１図に示し
た試験装置を使用し爆発試験を行なった。密閉容器１を
恒温槽10内に設置し、温度を制御する。試験装置を真空
ポンプ２で排気し、窒素源3,酸化エチレン源4,酸化プロ
ピレン源５から、分圧法により種々の初期圧力および組
成の混合ガスが得られるようにガスを導入した。着火用
電極８を用いて高電圧電気火花による着火時の圧力変化
を測定し、爆発の有無を確認し、爆発時の最大圧力上昇
値を読みとった。測定値より種々の初期温度および初期
圧力における酸化エチレンの爆発下限濃度を、希釈剤と
して酸化プロプレン，窒素，および酸化プロピレン−窒
素混合ガス使用時について表わすと表１〜表４のようで
あり、酸化プロピレン希釈剤について図示すると第２図
のようであった。第２図において各温度における曲線の
左側の領域が非爆発領域である。20〜140℃の範囲内の
温度における曲線は図示した２曲線の間に画かれること
は容易に類推できる。
た試験装置を使用し爆発試験を行なった。密閉容器１を
恒温槽10内に設置し、温度を制御する。試験装置を真空
ポンプ２で排気し、窒素源3,酸化エチレン源4,酸化プロ
ピレン源５から、分圧法により種々の初期圧力および組
成の混合ガスが得られるようにガスを導入した。着火用
電極８を用いて高電圧電気火花による着火時の圧力変化
を測定し、爆発の有無を確認し、爆発時の最大圧力上昇
値を読みとった。測定値より種々の初期温度および初期
圧力における酸化エチレンの爆発下限濃度を、希釈剤と
して酸化プロプレン，窒素，および酸化プロピレン−窒
素混合ガス使用時について表わすと表１〜表４のようで
あり、酸化プロピレン希釈剤について図示すると第２図
のようであった。第２図において各温度における曲線の
左側の領域が非爆発領域である。20〜140℃の範囲内の
温度における曲線は図示した２曲線の間に画かれること
は容易に類推できる。
表１〜表３より、初期条件が同じならば窒素希釈より
も酸化プロピレン希釈の方が爆発下限界濃度が高く、爆
発範囲が狭くなっている。また表１〜３と表４を比較す
ると窒素単独希釈よりも窒素と酸化プロピレン混合物希
釈の方が、いずれの場合でも酸化エチレンの爆発下限界
濃度は高くなり、その傾向は窒素に対する酸化プロピレ
ンの混合割合が高いほど大きいことがわかる。
も酸化プロピレン希釈の方が爆発下限界濃度が高く、爆
発範囲が狭くなっている。また表１〜３と表４を比較す
ると窒素単独希釈よりも窒素と酸化プロピレン混合物希
釈の方が、いずれの場合でも酸化エチレンの爆発下限界
濃度は高くなり、その傾向は窒素に対する酸化プロピレ
ンの混合割合が高いほど大きいことがわかる。
以上のことから酸化プロピレンと窒素の爆発抑制効果
を比べた場合、酸化プロピレンの方が窒素よりも優れて
いることがわかる。
を比べた場合、酸化プロピレンの方が窒素よりも優れて
いることがわかる。
酸化エチレン濃度と最大圧力上昇との関係を見ても同
様なことが言える。各初期条件における酸化プロピレン
希釈と窒素希釈との違いを第３図〜第６図に示す。
様なことが言える。各初期条件における酸化プロピレン
希釈と窒素希釈との違いを第３図〜第６図に示す。
これらの図において酸化プロピレン希釈の場合は酸化
エチレン濃度の低下に従い最大圧力上昇の値も低下して
いるのに対し、窒素希釈の場合は酸化エチレン濃度が低
下しても爆発下限界濃度付近までは最大圧力上昇の値が
あまり低下せず、逆に大きくなっている濃度もある。
エチレン濃度の低下に従い最大圧力上昇の値も低下して
いるのに対し、窒素希釈の場合は酸化エチレン濃度が低
下しても爆発下限界濃度付近までは最大圧力上昇の値が
あまり低下せず、逆に大きくなっている濃度もある。
このように爆発抑制効果に違いがでる理由としては、
次のことが考えられる。
次のことが考えられる。
まず窒素希釈の場合はたんに不活性ガスを加えること
により酸化エチレン濃度を低下させ、火炎の伝播を妨げ
爆発を抑制していると考えられる。それに対し酸化プロ
ピレン希釈の場合は下式 C3H6O→C2H4＋CO＋H2 △Ｈ＝6.18KCal/mol に示した分解反応による吸熱が酸化エチレンの分解反応
による発熱を吸収し爆発を抑制していると思われる。こ
の抑制方法の違いから爆発抑制効果に違いが生じると考
えられる。
により酸化エチレン濃度を低下させ、火炎の伝播を妨げ
爆発を抑制していると考えられる。それに対し酸化プロ
ピレン希釈の場合は下式 C3H6O→C2H4＋CO＋H2 △Ｈ＝6.18KCal/mol に示した分解反応による吸熱が酸化エチレンの分解反応
による発熱を吸収し爆発を抑制していると思われる。こ
の抑制方法の違いから爆発抑制効果に違いが生じると考
えられる。
酸化プロピレンと窒素の熱容量の差も爆発抑制効果に
違いを与えている。希釈ガスが発生した火炎の熱を吸収
して、火炎を消炎させていると考えれば、熱容量が大き
いほど爆発抑制効果が高くなると考えられる。窒素およ
び酸化プロピレンの常温における熱容量は、それぞれ6.
96および26.52Cal/mol・Ｋである。約４倍の相違がある
ことを考えれば爆発抑制効果に違いを生じる原因となる
と言える。
違いを与えている。希釈ガスが発生した火炎の熱を吸収
して、火炎を消炎させていると考えれば、熱容量が大き
いほど爆発抑制効果が高くなると考えられる。窒素およ
び酸化プロピレンの常温における熱容量は、それぞれ6.
96および26.52Cal/mol・Ｋである。約４倍の相違がある
ことを考えれば爆発抑制効果に違いを生じる原因となる
と言える。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明の方法によれば、酸
化プロピレンを含有させることにより酸化エチレンの爆
発範囲を狭くすることができ、酸化エチレンの貯蔵、運
搬、反応への使用等における取り扱いをより安全にする
ことができるので本法の利用価値はきわめて大きい。
化プロピレンを含有させることにより酸化エチレンの爆
発範囲を狭くすることができ、酸化エチレンの貯蔵、運
搬、反応への使用等における取り扱いをより安全にする
ことができるので本法の利用価値はきわめて大きい。
第１図は爆発試験装置の概略図、第２図は酸化エチレン
の爆発限界に及ぼす温度，圧力および含有酸化プロピレ
ン濃度との関係を示す図、第３図〜第６図はそれぞれ異
なる初期圧力，温度における酸化プロピレン希釈および
窒素希釈による酸化エチレン濃度と最大上昇圧力との関
係を示す図である。 １……密閉容器、２……真空ポンプ。 ３……窒素源、４……酸化エチレン源、 ５……酸化プロピレン源、６……圧力伝送器、 ７……排気、８……着火用電極、 ９……熱電対、10……恒温槽。
の爆発限界に及ぼす温度，圧力および含有酸化プロピレ
ン濃度との関係を示す図、第３図〜第６図はそれぞれ異
なる初期圧力，温度における酸化プロピレン希釈および
窒素希釈による酸化エチレン濃度と最大上昇圧力との関
係を示す図である。 １……密閉容器、２……真空ポンプ。 ３……窒素源、４……酸化エチレン源、 ５……酸化プロピレン源、６……圧力伝送器、 ７……排気、８……着火用電極、 ９……熱電対、10……恒温槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07D 303/00,303/02 C07D 301/36 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (6)
- 【請求項１】気相または気相および液相の二相から成る
酸化エチレンを取り扱う方法において、系内の温度を20
〜140℃、かつ系内の全圧を５×105Pa以下に保ち、気相
中に酸化プロピレンを含有させることを特徴とする酸化
エチレンの安全な取り扱い方法。 - 【請求項２】温度20℃，全圧0.76×105Paにおいて酸化
プロピレンを２容積％以上含有させる請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】温度20℃，全圧0.27×105Paにおいて酸化
プロピレンを13容積％以上含有させる請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】温度140℃，全圧1.01×105Paにおいて酸化
プロピレンを18容積％以上含有させる請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】温度140℃，全圧2.03×105Paにおいて酸化
プロピレンを27容積％以上含有させる請求項１記載の方
法。 - 【請求項６】系内にさらに窒素を共存させる請求項１記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17184289A JP2785227B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 酸化エチレンの安全な取り扱い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17184289A JP2785227B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 酸化エチレンの安全な取り扱い方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338577A JPH0338577A (ja) | 1991-02-19 |
| JP2785227B2 true JP2785227B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=15930777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17184289A Expired - Lifetime JP2785227B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 酸化エチレンの安全な取り扱い方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2785227B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8290626B2 (en) * | 2007-09-10 | 2012-10-16 | SD Lizenzverwertungsgesellschadt mbH & Co KG | Chemical process optimization method that considers chemical process plant safety |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP17184289A patent/JP2785227B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338577A (ja) | 1991-02-19 |
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