px項(xiàng)目
詞語解釋
PX,中文名稱對(duì)二甲苯(para-xylene),是苯的衍生物,重要的化工原料。對(duì)二甲苯可縮寫為“PX”,其中英文字母“P”是“para”的縮寫,意為“對(duì)位”。對(duì)二甲苯是二甲苯異構(gòu)體之一,其余異構(gòu)體包括鄰二甲苯、間二甲苯。對(duì)二甲苯是工業(yè)中常見的原料,常被大量使用,一般用于制備對(duì)苯二甲酸或聚酯,其聚合產(chǎn)物為聚對(duì)二甲苯。
中文名:對(duì)二甲苯
外文名:p-Xylene
縮寫:PX
化學(xué)式:C8H10
外觀:無色透明液體或無色晶體
化學(xué)屬性
【中文名稱】1,4-二甲苯
【英文名稱】 para-xylene,1,4-dimethylbenzene
【別 名】 對(duì)二甲苯
【結(jié)構(gòu)或分子式】 C8H10;C6H4(CH3)2 外觀與性狀無色透明液體,有類似甲苯的氣味【分子量】 106.17 蒸汽壓 1.16kPa/25℃ 閃點(diǎn):25℃(閉式)
【熔點(diǎn)(℃)】13.2
【沸點(diǎn)(℃)】138.5
【溶解情況】不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數(shù)有機(jī)溶劑
【主要用途】作為合成聚酯纖維、樹脂、涂料、染料和農(nóng)藥等的原料
【密 度】 相對(duì)密度(水=1)0.86;相對(duì)密度(空氣=1)3.66
【穩(wěn)定性】 穩(wěn)定
【危險(xiǎn)標(biāo)記】無色透明液體,具有芳香氣味。比重0.861,熔點(diǎn)13.2℃,沸點(diǎn)138.5℃,閃點(diǎn)(與充分氧氣混合后的燃點(diǎn))25℃,能與乙醇、乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑混溶??扇迹投尽F湔魵馀c空氣可形成爆炸性混合物,爆炸極限1.1%~7.0%(體積)。根據(jù)《全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標(biāo)簽制度》和《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》,在包括美國澳洲在內(nèi)的很多國家,PX不算危險(xiǎn)化學(xué)品,不過歐盟把PX列為有害品,是因?yàn)楫?dāng)人體吸入過量PX時(shí),對(duì)眼及上呼吸道有刺激作用并會(huì)出現(xiàn)急性中毒。無論是危險(xiǎn)標(biāo)記、健康危害性、毒理學(xué)資料,還是在職業(yè)災(zāi)害防護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)下,PX都不屬高危高毒產(chǎn)品。長期反復(fù)直接接觸PX會(huì)使皮膚脫脂,并有可能對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)或聽力有影響,也可能對(duì)人類生殖或發(fā)育造成毒性。國際評(píng)估化學(xué)品致癌的權(quán)威機(jī)構(gòu)(IARC)對(duì)包括PX在內(nèi)的整個(gè)二甲苯類的評(píng)估結(jié)果表明,PX致癌性證據(jù)尚不足,屬于第三類致癌物質(zhì),即缺乏對(duì)人體致癌性證據(jù)的物質(zhì)。美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議(ACGIH)將其歸 類為A4級(jí),即缺乏對(duì)人體、動(dòng)物致癌性證據(jù)的物質(zhì)。
【安全性】對(duì)二甲苯的液體及蒸汽易燃。進(jìn)入消化道可導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制,癥狀包括興奮,隨后頭痛、眩暈、困倦和惡心,嚴(yán)重者導(dǎo)致失去知覺、昏迷,并由于呼吸中斷而致死??赡茉斐筛?、腎損傷。吸入時(shí)可能造成呼吸困難等和吞入類似的后果,及化學(xué)性肺炎和肺水腫、黏膜損傷、血液異常。
二甲苯蒸汽對(duì)眼部及上呼吸道有刺激,高濃度時(shí)會(huì)麻醉中樞神經(jīng)。短期吸入高濃度對(duì)二甲苯會(huì)出現(xiàn)明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽充血、頭暈、頭痛、惡心嘔吐、胸悶四肢無力、意識(shí)模糊、步態(tài)蹣跚。重者甚至?xí)陝?dòng)、抽搐或昏迷。 長時(shí)間或重復(fù)性接觸或吸入以及短期吸入高濃度對(duì)二甲苯使皮膚脫脂,可造成皮膚干裂或刺激及產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合征(如呼吸困難、混亂、眩暈、恐懼、失憶、頭痛、顫抖、虛弱、厭食、惡心、耳鳴、暴躁、口渴、肝功能減弱、腎損傷、貧血癥、骨髓的增生等)損害。此物質(zhì)曾造成動(dòng)物的繁殖損害和致命性結(jié)果。
健康危害
一、健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮膚吸入。
健康危害:二甲苯對(duì)眼及上呼吸道有刺激作用,高濃度時(shí)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。
急性中毒:短期內(nèi)吸入較高濃度可出現(xiàn)眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽充血、頭暈、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、意識(shí)模糊、步態(tài)蹣跚。重者可有躁動(dòng)、抽搐或昏迷,有的有癔病樣發(fā)作。
慢性影響:長期接觸有神經(jīng)衰弱綜合征,女工有月經(jīng)異常,工人常發(fā)生皮膚干燥、皸裂、皮炎。
NFPA704對(duì)的“對(duì)健康的危害”評(píng)級(jí)為2,與乙醚相當(dāng)
根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》(2002版),二甲苯屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,危險(xiǎn)貨物編號(hào)33535,UN號(hào)1307。
國際評(píng)估化學(xué)品致癌的權(quán)威機(jī)構(gòu)(IARC)對(duì)包括PX在內(nèi)的整個(gè)二甲苯類的評(píng)估結(jié)果表明,PX致癌性證據(jù)不足,即有對(duì)人體致癌性無有效證據(jù)的物質(zhì)。美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會(huì)議(ACGIH)將其歸 類為A4級(jí),即缺乏對(duì)人體、動(dòng)物致癌性證據(jù)的物質(zhì)。
【爭論】
在世界許多地方,都有一些旗幟鮮明地反對(duì)PX化工的人,可是這些人也許并不知道,那些寫滿他們?cè)V求的“旗幟”,就是用PX的下游產(chǎn)品——滌綸制作的。這不是一個(gè)笑話,而是一個(gè)現(xiàn)實(shí),一個(gè)讓化工行業(yè)和公眾都感到尷尬的現(xiàn)實(shí)。
PX的學(xué)名為“1,4—二甲苯”,又叫“對(duì)二甲苯”,是一種無色透明的液體,屬芳烴類化合物。作為一種大宗化學(xué)基礎(chǔ)原料,PX用途廣泛得令你難以想象:它除了可直接用作顏料、油漆稀釋劑和工業(yè)溶劑外,用PX制成的聚酯材料可用來生產(chǎn)飲料瓶和各種絕緣包裝;聚酯纖維(即滌綸)除用作紡織面料外,還可用作輪胎簾子線、運(yùn)輸帶、消防水管等;用滌綸制成的無紡布還可用于室內(nèi)裝飾、地毯底布、醫(yī)藥工業(yè)用布等。
產(chǎn)業(yè)格局
正是由于PX的下游產(chǎn)業(yè)如此繁榮,它才成為化工領(lǐng)域的一個(gè)重要角色。從上世紀(jì)90年代起,全球?qū)X的需求量便一直呈增長趨勢。從1990年到2004年,PX的年均需求增長率為8.4%。目前,世界PX需求的年增長率為5.8%。預(yù)計(jì)到2014年,世界PX需求量將增加到3480萬噸。
在中國紡織工業(yè)設(shè)計(jì)院長期從事化工化纖工程設(shè)計(jì)的徐坡撰文指出,目前,世界的PX產(chǎn)能主要集中在亞洲地區(qū),早在2008年,亞洲的PX產(chǎn)能就已達(dá)到2460.5萬噸/年,占世界總額的74.15%。而亞洲的主要PX生產(chǎn)國為中國、韓國、日本、印度和泰國,未來幾年新建PX裝置也主要集中在亞洲。除亞洲外,美國也是PX的主要生產(chǎn)國和出口大國;而中東地區(qū)由于富含石油資源,也是未來PX及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的新興增長區(qū)。
中國國際工程咨詢公司石化輕紡發(fā)展部處長郭琛在一篇分析文章中指出,截至2010年,我國已成為世界最大的PX生產(chǎn)和消費(fèi)國,產(chǎn)能占全球20%左右,消費(fèi)量占全球30%左右。由于下游PTA(精對(duì)苯二甲酸)產(chǎn)能發(fā)展迅速,國內(nèi)PX生產(chǎn)處于供不應(yīng)求的局面。
資料顯示,截至目前,中國已投產(chǎn)的PX項(xiàng)目,總產(chǎn)能為876.5萬噸/年。“十二五”期間,還將有四個(gè)項(xiàng)目上馬,其規(guī)模都在60萬~80萬噸之間。
為促進(jìn)PX產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2006年,國家發(fā)改委曾分別制定了對(duì)PX和PTA的“十一五”建設(shè)項(xiàng)目布局規(guī)劃,專門對(duì)二者的生產(chǎn)作出部署。
業(yè)內(nèi)一名不愿透露姓名的專家表示,目前,國內(nèi)PX項(xiàng)目的核心生產(chǎn)工藝都需從國外進(jìn)口,由于PX的主要工藝被UOP等國外大公司壟斷,由此帶來的專利費(fèi)高得驚人,占到總投資的10%~15%。為解決這個(gè)問題,“十二五”期間,國家對(duì)PX產(chǎn)業(yè)的支持將側(cè)重于工藝研發(fā)層面,以提高PX生產(chǎn)裝置的國產(chǎn)化率。
選址之惑
在工業(yè)上,PX的產(chǎn)業(yè)鏈簡單清晰:它來源于石油,主要用途就是生產(chǎn)PTA,而絕大多數(shù)的PTA,又都用來生產(chǎn)聚酯,包括聚酯纖維、薄膜和瓶片。
一位長期從事PX貿(mào)易的業(yè)內(nèi)人士解釋說,在生產(chǎn)過程中,PX與石油是密不可分的。PX的生產(chǎn)步驟一環(huán)扣一環(huán),都發(fā)生在一個(gè)名叫“芳烴聯(lián)合裝置”的整套設(shè)備里。由于這一系列工藝需要用水,再加上為了便于運(yùn)輸,因此,PX項(xiàng)目多依水而建,而這些地方往往都是資源豐富、人口稠密的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。
對(duì)此,中國聚酯網(wǎng)站長王舒宏指出,相比生產(chǎn)過程,PX的儲(chǔ)存與運(yùn)輸環(huán)節(jié)可能蘊(yùn)含更大風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)?,PX既是易燃液體,同時(shí)也容易凝固,凝固點(diǎn)只有13.26°。因此,貯運(yùn)時(shí)既要遠(yuǎn)離火種、熱源,避免陽光直曬,又要有保溫設(shè)施,并防止泄漏。
一位業(yè)內(nèi)專家也舉例說,國內(nèi)某PX項(xiàng)目雖然距離上游產(chǎn)業(yè)較近,但由于附近沒有PTA產(chǎn)能,產(chǎn)品只能外運(yùn),于是在運(yùn)輸過程中頻頻出現(xiàn)凝固問題,并導(dǎo)致工廠時(shí)時(shí)停工。由于PX易燃,因此凝固后再融化就存在一定危險(xiǎn),并且也增加了成本。
由此可見,單從PX項(xiàng)目自身特點(diǎn)出發(fā),其選址的原則有“三近”:離煉油企業(yè)近,離下游PTA工廠近,離大江大海近。國家發(fā)改委的“規(guī)劃”就明確要求:新建PX項(xiàng)目必須以大型煉化廠為依托,并盡量與PTA企業(yè)的分布相匹配。這正是從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來考慮PX的布局。
但是,環(huán)保部副部長潘岳曾指出,“化工石化行業(yè)在開始布局時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展多,考慮環(huán)境保護(hù)少,尤其是在規(guī)劃決策階段未能從區(qū)域、流域整體考慮產(chǎn)業(yè)布局的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。”
2009年,國家環(huán)??偩?現(xiàn)環(huán)保部)對(duì)各大水域價(jià)值4500億的化工石化項(xiàng)目進(jìn)行了一項(xiàng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)排查。結(jié)果顯示,我國各大水域石化化工行業(yè)布局不合理的“先天性”環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患突出。一些化工石化區(qū)和大型企業(yè)布設(shè)在城市水源上游或緊鄰居民集中區(qū),對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和群眾生活安全構(gòu)成威脅。同時(shí),一些地方不顧資源環(huán)境條件,爭相加速新建、擴(kuò)建化工石化區(qū),個(gè)別地方重要江河沿岸密布著大大小小的化工石化區(qū)和危險(xiǎn)化學(xué)品碼頭、港區(qū)。
環(huán)保部在這份報(bào)告中指出,“這種布局性的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)一旦形成,短期內(nèi)無法解決,因?yàn)榘徇w的各種成本太大,只能采取一些被動(dòng)的補(bǔ)救措施。”
專家也指出,一方面PX項(xiàng)目要求盡可能地靠近江海、港口,另一方面,在此種條件下,如果貯運(yùn)中發(fā)生泄漏,后果更為嚴(yán)重。“這二者之間存在矛盾,對(duì)于決策者來說,就是一個(gè)利益與風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)衡問題。”
有觀點(diǎn)稱,國內(nèi)一些包括PX項(xiàng)目在內(nèi)的化工園區(qū),離市區(qū)太近。對(duì)此,多位專家表示,這很大程度上是由歷史原因造成的。國內(nèi)的PX項(xiàng)目多是在2004年以后才發(fā)展起來的,大多建在大型化工廠早年預(yù)留下來的場地上。這些化工廠在當(dāng)初建廠時(shí),都選在了相對(duì)較偏遠(yuǎn)的位置,但幾年下來,市區(qū)就已擴(kuò)張到化工園區(qū)的附近。
按照上述解釋,“化工廠建在市區(qū)附近”的問題,實(shí)質(zhì)上變成了“市區(qū)建在化工廠附近”。
毒性幾何
PX究竟有沒有毒,有多毒?這個(gè)問題恐怕是人們最為關(guān)心的。
根據(jù)化學(xué)品安全說明書(MSDS), PX屬于低毒類化學(xué)物質(zhì),對(duì)人的眼部及上呼吸道有刺激作用,高濃度時(shí)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。短期內(nèi)吸入較高濃度時(shí),可出現(xiàn)眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、意識(shí)模糊、步態(tài)蹣跚。重者可有躁動(dòng)、抽搐或昏迷,有的有癔病樣發(fā)作。
在急性毒性方面,其“半數(shù)致死劑量(LD50,經(jīng)大鼠口服)”為5000毫克/千克,而食鹽的這一數(shù)值則在4000~5000毫克/千克,二者毒性差不多。
不過,MSDS也指出,長期接觸PX,工人常發(fā)生皮膚干燥、皴裂、皮炎,產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合征,女性發(fā)生月經(jīng)異常等狀況。
2007年,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)將PX定義為“第三組致癌物”,即現(xiàn)有的證據(jù)不能證明其對(duì)人類致癌。
有傳聞?wù)f,國際組織規(guī)定,PX工廠與居民區(qū)的安全距離為100公里。但王舒宏表示,這種說法是子虛烏有的。事實(shí)上,國外很多PX工廠跟居民區(qū)都相隔很近: 美國休斯敦280萬噸/年P(guān)X裝置距6萬人城市的距離為1.2公里 ;新加坡裕廊島??松梨跓拸S37萬噸/年P(guān)X裝置與居民區(qū)距離為0.9公里;日本橫濱NPRC煉廠35萬噸/年P(guān)X裝置與居民區(qū)僅隔一條高速公路。
就國內(nèi)而言,根據(jù)國家石油和化學(xué)工業(yè)局制定的《石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離SH3093-1999》標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)風(fēng)速和污染物的不同,防護(hù)距離有所不同,但標(biāo)準(zhǔn)中的推薦值一般都在1公里以下,PX當(dāng)然也不例外。
不過,一位曾從事環(huán)評(píng)的業(yè)內(nèi)專家也指出,盡管PX本身毒性很小,但其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生許多種副產(chǎn)物,如苯、乙酸、乙酸乙酯等有機(jī)物,以及石油中含硫雜質(zhì)經(jīng)化學(xué)變化產(chǎn)生的硫化氫,這些物質(zhì)的毒性都很大。此外,就石油化工整個(gè)行業(yè)來說,PX遠(yuǎn)遠(yuǎn)并不是最毒的,甚至可以說,它還算是其中相對(duì)較安全的。
這位專家也承認(rèn),在世界范圍內(nèi),PX項(xiàng)目存在著由發(fā)達(dá)國家向中國、印度等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移的趨勢,這固然與上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān),但發(fā)展中國家的環(huán)保壓力要比發(fā)達(dá)國家小,這顯然是一個(gè)不容忽視的重要因素。
二、毒理學(xué)資料及環(huán)境行為
毒性:屬微毒類。
急性毒性:LD501364mg/kg(小鼠靜脈)
生殖毒性:大鼠吸入最低中毒濃度(TDL0):1500mg/m3,24小時(shí)(孕7~14天用藥),有胚胎毒性。
污染來源:二甲苯是重要的化工原料,有機(jī)合成、合成橡膠、油漆和染料、合成纖維、石油加工、制藥、纖維素等生產(chǎn)工廠的廢水廢氣,以及生產(chǎn)設(shè)備不密封和車間通風(fēng)換氣,是環(huán)境中二甲苯的主要來源。運(yùn)輸、貯存過程中的翻車、泄漏,火災(zāi)也會(huì)造成意外污染事故。
代謝和降解:在人和動(dòng)物體內(nèi),吸入的二甲苯除3%~6%被直接呼出外,二甲苯的三種異構(gòu)體都有代謝為相應(yīng)的苯甲酸(60%的鄰-二甲苯、80%~90%的間、對(duì)-二甲苯),然后這些酸與葡萄糖醛酸和甘氨酸起反應(yīng)。在這個(gè)過程中,大量鄰-苯甲酸與葡萄糖醛酸結(jié)合,而對(duì)-苯甲酸必乎完全與甘氨酸結(jié)合生成相應(yīng)的甲基馬尿酸而排出體外。與此同時(shí),可能少量形成相應(yīng)的二甲苯酚(酚類)與氫化2-甲基-3-羥基苯甲酸(2%以下)。
殘留與蓄積:在職業(yè)性接觸中,二甲苯主要經(jīng)呼吸道進(jìn)入身體。對(duì)全部二甲苯的異構(gòu)體而言,由肺吸收其蒸氣的情況相同,總量達(dá)60%~70%,在整個(gè)的接觸時(shí)期中,這個(gè)吸收量比較恒定。二甲苯溶液可經(jīng)完整皮膚以平均吸收率為2.25µg/(cm3·min)(范圍0.7~4.3µg/(cm3·min))被吸收,二甲苯蒸氣的經(jīng)皮吸收與直接接觸液體相比是微不足道的。二甲苯的殘留和蓄積并不嚴(yán)重,上面我們已經(jīng)說過進(jìn)入人體的二甲苯,可以在人體的NADP(轉(zhuǎn)酶II)和NAD(轉(zhuǎn)酶I)存在下生成甲基苯甲酸,然后與甘氨酸結(jié)合形成甲基馬尿酸在18小時(shí)內(nèi)幾乎全部排出體外。即使是吸入后殘留在肺部的3%-6%的二甲苯,也在接觸后的3小時(shí)內(nèi)(半衰期為0.5~1小時(shí))全部被呼出體外。評(píng)價(jià)接觸二甲苯的殘留試驗(yàn),主要是測定尿內(nèi)甲基馬尿酸的含量,也有人建議測定呼出氣體中或血液中二甲苯的含量,但后者的結(jié)果往往并不準(zhǔn)確。由于甲基馬尿酸并不天然存在于尿中,又由于它幾乎是全部滯留的二甲苯代謝物,因而測定它的存在是最好的二甲苯接觸試驗(yàn)的確證。二甲苯能相當(dāng)持久地存在于飲水中。自來水中二甲苯的濃度為5mg/L時(shí),其氣味強(qiáng)度相當(dāng)于5級(jí),二甲苯的特有氣味則要過7至8天才能消失;氣味強(qiáng)度為3級(jí)時(shí)則需4至5天。河水中二甲苯的氣味保持的時(shí)間較短,這與起始濃度的高低有關(guān),一般可保留3至5天。
毒理學(xué)資料
毒性:可燃,有毒,有刺激性
急性毒性:LD50:5000mg/kg(大鼠經(jīng)口);LC50:19747mg/L,4小時(shí)(大鼠吸入) 屬于毒性分級(jí)第4級(jí),即微毒,毒性略低于乙醇。
刺激性:人經(jīng)眼:200ppm,引起刺激。家兔經(jīng)皮:500mg(24小時(shí)),中度刺激。
亞急性和慢性毒性:大鼠、家兔吸入5000mg/m3,8小時(shí)/天,55天,導(dǎo)致眼刺激,衰竭,共濟(jì)失調(diào),RBC和WBC數(shù)稍下降,骨髓增生并有3%~4%的巨核細(xì)胞。
致突變性:細(xì)胞遺傳學(xué)分析:啤酒酵母菌1mmol/管。
生殖毒性:老鼠吸入最低中毒濃度(TDL0):19mg/m3,24小時(shí)(孕9~14天用藥),引起肌肉骨骼發(fā)育異常。