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エチレンは世界で最も多く生産されている化学製品の一つであり、エチレン産業は石油化学産業の中心をなしています。エチレン製品は石油化学製品の75％以上を占め、国民経済において重要な位置を占めています。世界では、エチレンの生産量が**石油化学の発展水準を測る重要な指標の一つとして扱われている。 1. 適用分野 工業分野における主な用途：エチレンは重要な有機化学の基本原料であり、主にポリエチレン、EPDM、ポリ塩化ビニルなどの製造に使用されます； 石油化学の最も基本的な原料の一つ。合成材料の分野では、ポリエチレン、塩化ビニルおよびポリ塩化ビニル、エチルベンゼン、スチレンおよびポリスチレン、そしてエチレンプロピレンゴムなどの製造に大量に使用されている；有機合成の分野では、エタノール、エチレンオキシド、エチレングリコール、アセトアルデヒド、酢酸、プロピオンアルデヒド、プロピオン酸およびその誘導体など、多種多様な基本的な有機合成原料の合成に広く利用されている；塩素化により、クロロエチレン、クロロエタン、ブロモエタンを製造できる；集積させることでα-オレフィンを製造でき、さらに高級アルコールやアルキルベンゼンなどを生産できる； 石油化学企業の分析機器用標準ガスとして主に使用される； エチレンは、ネーブルオレンジ、ミカン、バナナなどの果物の環境に優しい熟成促進ガスとして使用されます； エチレンは医薬品の合成や先端素材の合成に使用されます。 生態分野 エチレンの「三重反応」（triple response of ethylene）：①茎の伸長成長の抑制；②茎と根の太りを促進する；③茎の横方向への成長を促進する。エチレン処理を施した黄化した苗の茎は、太くなり、葉柄が上方に伸びる。 エチレンはRNAやタンパク質の合成を促進し、高等植物の細胞膜の透過性を高めて呼吸作用を加速させるため、果実内のエチレン濃度が上昇すると、既に生成されているオーキシンも植物内の酵素や外部の光によって分解され、そこに含まれる有機物の変換がさらに促進され、成熟が加速される。未熟なトマト、リンゴ、ナシ、バナナ、柿などの果実を、エチレン溶液に浸すと、熟度が顕著に促進される。 エチレンにも、器官の脱落や老化を促進する作用がある。エチレンは、花や葉、果実の落ちることに重要な役割を果たしています。 エチレンは、メロン類などの一部の植物の開花や雌花の分化を促進し、ゴムノキやウルシなどが樹液を分泌するのを促すこともある。 エチレンは、挿し木による不定根の形成を誘導したり、根の成長と分化を促進したり、種子や芽の休眠を打破したり、二次代謝産物の分泌を誘導したりすることもある。 2安全防護 危険概要 侵入経路：吸入 健康への害：強い**作用がある。 急性中毒：高濃度のエチレンを吸い込むと、直ちに意識喪失を引き起こす。明らかな興奮期は見られないが、新鮮な空気を吸うことですぐに意識が戻る。目や呼吸器の粘膜に軽度の刺激を与えます。液体エチレンは皮膚の凍傷を引き起こす可能性があります。 慢性的な影響：長期にわたって曝露されると、めまい、全身の不調、倦怠感、注意力の散漫を引き起こすことがあります。ごく一部の人に胃腸機能の乱れが見られます。 環境への危険性：環境に悪影響を及ぼし、水域や土壌、大気を汚染する可能性があります。 燃焼・爆発の危険：可燃性があります。 応急処置 皮膚への接触：凍傷が起きた場合は塗らず、熱いお湯も使わないでください。清潔で乾燥した包帯で覆い、医療機関で治療を受けてください。 目に入った場合：すぐにまぶたを持ち上げ、大量の流水または生理食塩水で少なくとも30分間、十分に洗い流してください。医者に行く。 吸入：速やかに現場から離れ、新鮮な空気のある場所へ行ってください。呼吸路を確保する。呼吸困難がある場合は、酸素を投与する。呼吸が止まった場合は、すぐに人工呼吸を行う。医者に行く。 経口摂取：十分な量の温かい水を飲み、吐かせる。医者に行く。 消防対策 危険特性：可燃性があり、空気と混ざると爆発性の混合物を形成する。明火や高温、または酸化剤と接触すると、燃焼や爆発を引き起こす危険があります。フッ素や塩素などと接触すると、激しい化学反応が起こります。 有害な燃焼生成物：一酸化炭素。 消火方法：ガス供給を遮断する。ガス源を遮断できない場合、漏れ箇所の火を消してはならない。スプレー冷却式の容器の場合、可能であれば容器を火災現場から開けた場所に移動させてください。消火剤：泡、二酸化炭素、乾式粉末。 緊急対応として、漏出による汚染地域の人々を速やかに上風側へ避難させ、封鎖し、立ち入りを厳しく制限する。火源を切断せよ。緊急対応要員は、自己給気式正圧呼吸装置を着用し、静電気防止作業服を着用することを推奨する。できるだけ漏れ源を遮断してください。合理的な換気で、拡散を促進する。スプレー状の水で希釈する。可能であれば、漏れ出たガスを排気ファンで開けた場所に送り出すか、適切なノズルを設置して燃焼させる。漏れた容器は適切に処理し、修理・検査を行った後に再利用する。 3 操作・保管時の注意事項：密閉して操作し、十分に換気すること。操作員は専門の訓練を受け、操作規程を厳守しなければならない。作業員には静電気防止の作業服の着用を推奨します。火気や熱源から離れてください。作業場所では喫煙を厳禁です。防爆型の換気システムおよび設備を使用する。作業場の空気中へのガス漏れを防ぎます。酸化剤やハロゲンとの接触を避けてください。搬送中、鋼瓶および容器は静電気の発生を防ぐため、接地および跨接しなければならない。運搬時は軽く扱い、ボンベや付属品が破損しないようにしてください。適切な種類と数量の消火設備および漏洩緊急対応装置を備える。 保管上の注意事項：涼しく通気の良い倉庫で保管してください。火種や熱源から離れてください。庫内の温度は30℃を超えてはならない。酸化剤、ハロゲンと別々に保管し、混在させないこと。防爆型の照明や換気設備を採用する。火花を発生しやすい機械設備や工具の使用は禁止されています。貯蔵エリアには、漏洩緊急対応装置を備えるべきである。 4 発展の現状 我が国のエチレン産業は急速に発展しており、世界のエチレン市場において重要な位置を占めているが、依然として避けられないリスクも存在している。 まず、市場競争のリスクです。中東のエチレン企業は主にエタンを原料としてエチレンを生産しており、この地域のエタンコストは非常に低い。運賃を加えたとしても、アメリカ、西欧、中国を含む世界の他の地域よりもはるかに安く、極めて強い競争力を持っている。安価な中東産のエチレン派生製品であるポリエチレンやエチレングリコールなどが大量にアジア太平洋地域や中国市場に流入することは、我が国の市場における関連製品にとって深刻な脅威となることは間違いありません。 次に、環境保護リスクです。エチレン工業の生産過程ではある程度の環境汚染問題が存在するが、現在の環境保護技術の下でも、エチレンの生産は大気や水体に一定度の汚染を引き起こす。新規プロジェクトの順次稼働に加え、中国が今後より厳格な環境保護基準を導入することで、エチレン企業にはより高い環境対策の要求が課されることになり、環境対策費用の増加によって経営コストが上昇するリスクが生じます。 さらに、石油の輸入リスクもあります。エチレンプラントの大量建設も、化学工業用油の需要を高めている。中国が石油不足の制約に直面しているのと同様に、国内での石油化学工業の発展も資源的な制約に悩まされており、国内の原油生産量は常に2億トン前後で、石油需要の増加速度を大きく下回っている。今後、エチレン産業が発展するにつれて、化学工業用油の不足という問題もますます深刻になっていくでしょう。 プロピレンは、3大合成素材の基本原料であり、主にポリプロピレン、アクリロニトリル、イソプロパノール、プロピレンオキサイドなどの製造に使用されます。プロピレンは常温で無色で、わずかに甘い匂いのする気体です。氷点－185.3℃、沸点－47.4℃。それはやや**性があり、815℃、101.325kPaで完全に分解する。可燃性が高く、爆発限界は2％～11％です。水には溶けず、有機溶剤には溶ける。低毒性の物質に分類される。 1主な用途：アクリロニトリル、プロピレンオキシド、プロパンなどの製造に使用される。さまざまな重要な有機化学原料の製造や、合成樹脂、合成ゴム、および各種精密化学品の生成に用いられる。 アクリレンの最も大きな用途はポリプロピレンの製造であり、その他にアクリロニトリル、イソプロパノール、フェノールやプロピレン、ブタノールやオクタノール、アクリル酸及びそのエステル、さらにエポキシプロピレンやプロピレングリコール、エポキシクロロプロピレンや合成グリセリンなどを製造するためにも使用される。 2 安全防護 危険の概要 健康への危険性：本製品は単純な窒息剤であり、軽度の**剤です。急性中毒：人がプロピレンを吸い込むと意識喪失を引き起こし、濃度が15％の場合は30分かかる；24%の場合、3分必要；35％～40％の場合、20秒かかる；40％以上の場合、わずか6秒で嘔吐が引き起こされる。慢性的な影響：長期にわたる曝露により、めまい、倦怠感、全身の不調、注意力の散漫が引き起こされることがあります。ごく少数の人で胃腸の機能に乱れが生じます。 環境への危険性：環境に悪影響を及ぼし、水域や土壌、大気を汚染する可能性があります。 燃焼・爆発の危険：本製品は可燃性です。 応急処置 吸入：すぐに現場から離れ、新鮮な空気のある場所へ移動する。呼吸路を確保する。呼吸困難がある場合は、酸素を投与する。呼吸が止まった場合は、すぐに人工呼吸を行う。医者に行く。 消防対策 危険特性：可燃性があり、空気と混ざると爆発性の混合物を形成する。熱源や明火に触れると、燃焼や爆発の危険があります。二酸化窒素、四酸化二窒素、酸化二窒素などと激しく反応し、他の酸化剤と接触すると強く反応する。ガスは空気より重く、低い場所からかなり遠くまで拡散し、火源に触れると発火して逆燃する。 有害な燃焼生成物：一酸化炭素、二酸化炭素。 消火方法：ガス供給を遮断する。ガス源を遮断できない場合、漏れ箇所の火を消してはならない。スプレー冷却式の容器の場合、可能であれば容器を火災現場から開けた場所に移動させてください。消火剤：霧状水、泡、二酸化炭素、乾式粉末。 個人防護として、高濃度のアクリレンは人体に**影響を与え、濃度が低い場合でも目や皮膚に刺激を与えます。プロピレンは空気と混ざると爆発性の混合物を形成し、爆発限界は体積比で2.0％～11％です。液体またはガス状のプロピレンの漏れは、火災や爆発を引き起こす危険があります。 呼吸器保護：通常は特別な保護は必要ないが、特別な状況下では自吸式フィルター付き防毒マスク（半面マスク）の着用を推奨する。 目の保護：通常は特別な保護は必要ありませんが、高濃度にさらされる場合は化学安全用ゴーグルを着用するとよいです。 身体保護：静電気防止作業服を着用する。 手の保護：通常の作業用手袋を着用する。 その他の安全対策：作業現場では喫煙を厳禁します。長期にわたる反復的な接触を避けてください。タンク、制限空間、またはその他の高濃度エリアで作業を行う際には、監視者を配置しなければならない。 漏出事故の緊急対応として、まず漏出によって汚染された地域から人々を速やかに上風側へ避難させ、封鎖して立ち入りを厳しく制限する。火源を切断せよ。緊急対応要員は、自己給気式正圧呼吸装置を着用し、静電気防止作業服を着用することを推奨する。できるだけ漏れ源を遮断してください。工業用カバーレイヤーや吸着剤・吸収剤を漏れ箇所付近の下水道などにかけて、ガスが侵入するのを防ぎます。合理的な換気で、拡散を促進する。スプレー状の水で希釈・溶解。堤防を築いたり、穴を掘って発生する大量の廃水を収容する。可能であれば、漏れ出たガスを排気ファンで開けた場所に送り出すか、適切なノズルを設置して燃焼させる。漏れた容器は適切に処理し、修理・検査を行った後に再利用する。 3 操作、保管、輸送時の注意事項：密閉して操作し、十分に換気すること。操作員は専門の訓練を受け、操作規程を厳守しなければならない。火気や熱源から離れてください。作業場所では喫煙を厳禁です。防爆型の換気システムおよび設備を使用する。作業場の空気中へのガス漏れを防ぎます。酸化剤や酸との接触を避けてください。搬送中、鋼瓶および容器は静電気の発生を防ぐため、接地および跨接しなければならない。運搬時は軽く扱い、ボンベや付属品が破損しないようにしてください。適切な種類と数量の消火設備および漏洩緊急対応装置を備える。 保管上の注意事項：涼しく通気の良い倉庫で保管してください。火種や熱源から離れてください。庫内の温度は30℃を超えてはならない。酸化剤や酸類とは別に保管し、絶対に混同して保管してはならない。防爆型の照明や換気設備を採用する。火花を発生しやすい機械設備や工具の使用は禁止されています。貯蔵エリアには、漏洩緊急対応装置を備えるべきである。 輸送上の注意事項：本製品の鉄道輸送には、耐圧性を持つ液化ガス用の専用タンク車を使用し、輸送前には関係機関の承認を得る必要があります。鋼製ボンベを輸送する際は、必ずボンベに付いている安全ヘルメットを着用しなければなりません。ガスボンベは通常、平らに置き、ボンベの口を同じ方向に向けて、交差させてはならない；高さは車両の保護フェンスを超えてはならず、転がりを防ぐために三角木でしっかり固定する。輸送時、運搬車両には適切な種類と数量の消火設備を備えるべきである。該当品を運搬する車両の排気管には消火装置を設置しなければならず、火花を発生しやすい機械設備や道具を使用しての積み下ろしは禁止されている。酸化剤、酸類などとの混合輸送は厳禁です。夏場は朝夕に輸送し、日差しに当たらないようにする。途中で停車する際は、火種や熱源から離れていなければなりません。道路輸送の際は規定のルートで運行し、住宅地や人口密集地域には立ち寄ってはならない。鉄道輸送時は滑走を禁止する。 4 工業的製造 西欧および日本のアクリレンの総生産量の90％以上は炭化水素の分解によって得られ、残りは製油所ガスから得られる。アメリカはガソリン生産を目指しており、炭化水素分解によるプロピレンは54％、製油所ガス由来のプロピレンが45％を占めている。また、プロパンの触媒脱水素によるアクリレン製造などの新しい方法の登場も、アクリレンの潜在的な工業的供給源となっている。 製油所ガスの回収 石油精製所において、触媒分解、熱分解、石油コークス化などの工程で副生する製油所ガスには、一定量のプロピレンが含まれている。そのうち、触媒分解プロセスで生成されるプロピレンは、製油所ガス中のプロピレン総量の90％以上を占めており、その量は原料の規格、触媒の種類、および分解操作条件によって異なり、一般的には原料の2％～5％程度です。 製油所のガスからアクリレンを回収する際には、一般的に吸収法または低温蒸留法が用いられ、アクリレンやプロパン分とメタン、エタンなどの軽質炭化水素を分離し、さらに精密蒸留によってアクリレンを得る（カラー図参照）。製油所ガス中のアクリレン・プロパン分にはメチルアセチレンやマレインが含まれていないため、触媒水素化処理は不要であり、水分や硫化物などの不純物を除去するだけで重合用アクリレンを得ることができる。製油所ガス中のプロピレン濃度が低いため、吸収法を用いる方が低温蒸留法よりも経済的に有利である。炭化水素分解ガスの分離 炭化水素分解によりエチレンが得られると同時に、大量のプロピレンも副生する。プロピレンの生産量は原料の特性や分解操作条件に関連しており、一般的にエチレン生産量の40％～70％である。分解ガス中のプロピレン含有量は15％～25％であり、油吸収法または深冷法によって分離することができる。製品品質およびエネルギー消費の観点から、大規模なオレフィンプラントでは深冷分離法を採用するのが適している（分解ガスの深冷分離を参照）。 プロパン触媒脱水素 1980年代、メキシコはフッドリー法を採用し、世界初となるプロパン触媒脱水素によるプロピレン製造の大規模プラントを建設した。年間生産能力は35万トンである。プロパン脱水素には、主にAl2O3やMeAl2O4スピネルに担持された貴金属（プラチナ、イリジウム、ロジウムなど）または非貴金属（クロム、ニッケル、亜鉛など）の触媒が使用され、反応温度は550～650℃でわずかに負圧下で行われ、固定床、流動層、または移動床型の反応器が用いられる。アクリレンの生成選択性は一般的に90％以上です。プロパンの触媒脱水素によるプロピレンの総収率は73％～77％に達し、工場の投資が削減される。したがって、製油所ガスや天然ガスから大量のプロパンを得られる地域では、この方法を採用することで高い経済的効果が得られる。 石炭液化とは、石炭を直接液化して得られた炭化水素を蒸気分解することによりエチレンやプロピレンを製造する方法であり、現在、石油化学が発達した**では経済的な意味を持たない。しかし、石炭の埋蔵量は石油や天然ガスよりもはるかに豊富で、特別な状況下ではアクリレンを得るための利用可能な資源ともなる。 ベンゼン（Benzene, C6H6）は、常温で無色で甘い香りを持つ透明な液体であり、強い芳香を放ちます。ベンゼンは可燃性があり、毒性があり、発がん性物質でもある。ベンゼンは炭化水素であり、最も単純な芳香族炭化水素でもある。水には溶けにくく、有機溶剤には溶けやすく、また自体も有機溶剤として使用できる。 ベンゼンは石油化学の基本的な原料です。ベンゼンの生産量と生産技術の水準は、**石油化学工業の発展水準を示す指標の一つです。ベンゼンが持つ環状構造はベンゼン環と呼ばれ、最も単純な芳香族環です。ベンゼン分子から水素が1つ取り除かれた構造をフェニル基といい、Phで表す。したがって、ベンゼンはPhHと表すこともできる。1 工業用としては、1920年代にすでにベンゼンは工業界で広く使われる溶剤となっており、主に金属の脱脂に利用されていました。ベンゼンは毒性があるため、溶剤として人体が直接触れる製造工程では、現在ではベンゼンは使用されていません。 ベンゼンはキャブレーションを軽減する作用があり、ガソリンの添加剤として使用できる。1950年代にテトラエチル鉛が使用され始める以前は、すべての抗爆剤はベンゼンでした。しかし、鉛入りガソリンが姿を消すにつれて、ベンゼンが再び使用されるようになった。ベンゼンは人体に悪影響を与え、地下水質も汚染するため、欧米ではガソリン中のベンゼン含有量を1％未満に制限している。 工業におけるベンゼンの最も重要な用途は、化学原料として使われることです。ベンゼンから、一連のベンゼン誘導体を合成することができる。 置換反応、付加反応、酸化反応などによってベンゼンから生成される一連の化合物は、プラスチック、ゴム、繊維、染料、洗剤、殺虫剤などを製造するための原料として利用できる。ベンゼンの約10％は、ベンゼン系中間体の基本原料として使用される。 ベンゼンとエチレンからエチルベンゼンが生成され、これを使ってプラスチックの原料であるスチレンを製造できる； ベンゼンとプロピレンからイソプロピルベンゼンが生成され、後者はイソプロピルベンゼン法によってプロピレンや、樹脂や接着剤の原料となるフェノールを製造することができる； ナイロン製造用のシクロヘキサン； 合成シンジオブテンジアンヒドリド； アニリンを製造するための***； 農薬に多く用いられる各種クロルベンゼン； 洗剤や添加剤の製造に用いられる各種アルキルベンゼン； 合成ヒドロキノン、アントラキノンなどの化学製品。 2 安全防護と健康被害 ベンゼンは揮発性が高いため、空気中に放出されると容易に拡散します。人や動物が大量のベンゼンを吸い込んだり皮膚から摂取したりすると、急性および慢性のベンゼン中毒を引き起こします。研究報告によると、ベンゼン中毒の原因の一つは、体内でベンゼンがフェノールに変化することにあるとされています。特に注意：（1）長期間の吸入は人の神経系を損傷し、急性中毒では神経痙攣や昏睡、死に至ることがある。（2）白血病患者のうち、かなりの割合がベンゼンおよびその誘導体に曝露された経歴を持っている。研究によると、マヤブルーはベンゼン系化合物に対して強い吸着作用を持ち、空気中のベンゼンを除去するために利用できる。一方、AQ空気清浄スプレーは、空気中のベンゼンを炭水化物に分解することができます。 安全対策として、低温で換気の良い場所に保管し、火源や熱源から離してください。酸化剤、食品用化学物質などとは別に保管する。火花を発生させやすい道具の使用は禁止されています。 消火方法 燃焼性：可燃性 消火剤：泡、乾式粉末、二酸化炭素、砂。水を使って消火しても効果がない。 応急処置1．吸入中毒者は、速やかに患者を新鮮な空気のある場所に移し、汚染された服を脱がせ、衣服や首、胸のボタンをすべて外す。ベルトで体を固定し、口や鼻に汚れがあればすぐに取り除き、肺の換気が正常に行われ、呼吸がスムーズになるようにする。そして、体を暖かく保つことにも気をつけてください。2．経口中毒の場合は、0.005の活性炭懸濁液または0.02の重炭酸ナトリウム溶液を用いて胃洗浄・催吐を行い、その後下剤および利尿薬を投与して体内の毒素の排出を促し、毒素の吸収を減らす。3．皮膚中毒の場合は、汚染された衣服や靴下を取り替え、石鹸水と清水で皮膚と髪を何度も洗浄する必要がある。4．昏睡状態やけいれんを起こしている患者には、早急に口腔内の異物を取り除き、呼吸路を確保し、専門の人員が付き添って病院で治療を受けさせるべきである。 3 操作・保管時の注意事項：密閉して操作し、換気を強化すること。操作員は専門の訓練を受け、操作規程を厳守しなければならない。作業者は、自吸式フィルタ付き防毒マスク（半面マスク）を着用し、化学防護メガネをかけ、毒物浸透防止作業服を着用し、耐油ゴム手袋をはめることを推奨します。火気や熱源から離れてください。作業場所では喫煙を厳禁です。 防爆型の換気システムおよび設備を使用する。作業場所の空気中への蒸気漏れを防ぐ。酸化剤との接触を避けてください。充填時は流速を制御し、静電気の蓄積を防ぐために接地装置を設けること。 搬送時は丁重に取り扱い、包装や容器が破損しないよう注意してください。適切な種類と数量の消火設備および漏洩緊急対応装置を備える。空にされた容器には有害物質が残っている可能性があります。 保管上の注意事項：涼しく通気の良い倉庫で保管してください。火種や熱源から離れてください。庫内の温度は30℃を超えてはならない。容器を密閉して保管すること。酸化剤、食品用化学品と別々に保管し、混在させないこと。防爆型の照明や換気設備を採用する。火花を発生しやすい機械設備や工具の使用は禁止されています。貯蔵区域には、漏洩緊急対応設備および適切な受け止め材を備えておくべきである。 4工業的にベンゼンを製造するには、炭素含有量の高い物質を不完全燃焼させることで得られる。自然界では、火山の噴火や森林火災によってもベンゼンが生成される。ベンゼンもタバコの煙に含まれています。石炭の乾留によって得られるコールタールの主成分はベンゼンです。 第二次世界大戦まで、ベンゼンは鉄鋼業のコークス製造過程で生じる副産物に過ぎなかった。この方法では、1トンの石炭から1キログラムのベンゼンしか抽出できない。1950年代以降、特に発展を遂げるプラスチック産業におけるベンゼン需要の増加に伴い、石油からベンゼンを生産するプロセスが登場した。21世紀以降、世界のベンゼンの大部分は石油化学から供給されている。工業的にベンゼンを製造する上で最も重要な3つのプロセスは、触媒改質、トルエンの水素化脱アルキル化、および蒸気クラッキングです。 石炭のコークス化過程で生成される軽質タールを石炭タールから抽出すると、多量のベンゼンが含まれている。これが最初にベンゼンを製造する方法でした。生成されたコールタールとガスを一緒に洗浄・吸収装置を通し、高沸点のコールタールを洗浄剤および吸収剤として用いてガス中のコールタールを回収し、蒸留することで粗ベンゼンやその他の高沸点分画を得る。粗ベンゼンを精製することで、工業用ベンゼンが得られる。この方法で得られるベンゼンの純度は比較的低く、環境汚染も深刻で、工程もかなり旧式です。 原油には少量のベンゼンが含まれており、石油から抽出する方法が最も広く用いられているベンゼンの製造法です。 アルカンの芳香族化改質とは、脂肪族炭化水素を環状にし、脱水素させて芳香族炭化水素を生成する過程を指す。これは第二次世界大戦中に発展した技術です。 500～525℃、8～50気圧の条件下で、沸点が60～200℃のさまざまな脂肪炭化水素が、白金－レニウム触媒を用いて脱水素・環化反応を経てベンゼンやその他の芳香族炭化水素に変換される。混合物から芳香族炭化水素製品を抽出した後、蒸留によってベンゼンを分離する。これらの留分は、高オクタン価ガソリンとしても使用できる。 蒸気分解とは、エタン、プロパン、ブタンなどの低分子量アルカンや、ナフサ、重油などの石油成分からオレフィンを製造するプロセスです。その副産物の一つである分解ガソリンにはベンゼンが多く含まれており、ベンゼンやその他さまざまな成分を分留することができる。分解ガソリンも他の炭化水素と混合してガソリンの添加剤として使用できる。 分解ガソリン中のベンゼンは約40～60％を占め、さらにジエン類やスチレンなどの他の不飽和成分も含まれている。これらの不純物は貯蔵過程でさらに反応し、高分子質のゲルを生成しやすい。したがって、まず水素化処理を行って分解ガソリン中のこれらの不純物や硫化物を除去し、その後適切に分離してベンゼン製品を得る必要がある。 芳香族炭化水素の分離では、異なる方法で得られたベンゼン含有分留分の成分は非常に複雑であり、通常の分離法では効果が得られにくい。そのため、一般的には溶剤を用いた液液抽出や抽出蒸留法によって芳香族炭化水素を分離し、その後、通常の分離法を用いてベンゼン、トルエン、キシレンを分離する。使用する溶媒や技術によって、さまざまな分離方法がある。 Udex法：1950年にアメリカのダウケミカル社とUOP社によって共同で開発された。当初はジエチレングリコールエーテルを溶媒として使用していたが、後にトリエチレングリコールエーテルおよびテトラエチレングリコールエーテルを溶媒とするよう改良され、プロセスでは多段昇液通路型抽出器が用いられる。ベンゼンの収率は100％である。 スイフォラーン法：オランダのシェル社によって開発され、特許はUOP社が保有している。溶剤にはシクロブタンスルホンを使用し、回転式抽出塔で抽出を行い、製品は白土処理が必要である。ベンゼンの収率は99.9%です。 アロソルバン法：1962年に西ドイツのルッチ社によって開発された。溶媒はN-メチルピロリドン（NMP）であり、収率を向上させるために、時には10～20％のエチレングリコールエーテルも加えられる。特別に設計されたMechnes抽出器を用いることで、ベンゼンの収率は99.9％に達する。 IFP法：1967年にフランス石油化学研究所によって開発された。溶媒として無水ジメチルスルホキシドを使用し、ブタンで逆抽出を行い、プロセスには回転板塔が採用される。ベンゼンの収率は99.9%です。 フォルメックス法：1971年にイタリアのSNAM社とLRSR石油精製部によって開発された。モリンまたはN-フルオロアセトアミドモリンを溶媒とし、回転塔を用いる。芳香族炭化水素の総収率は98.8％で、そのうちベンゼンの収率は100％です。 分子内に1つ以上のベンゼン環を含む炭化水素の一種で、芳香族炭化水素に属する。 トルエンの脱アルキル化によるベンゼンの製造には、触媒を用いた水素化脱アルキル化や、触媒を使用しない熱脱アルキル化が用いられる。原料としては、トルエンやそれとジメチルベンゼンの混合物、またはベンゼンやその他のアルキル芳香族化合物、非芳香族化合物を含む留分が使用できる。 トルエンの触媒加水素脱アルキル化には、クロム、モリブデン、または酸化白金などが触媒として使用され、500～600℃の高温および40～60気圧の条件のもとで、トルエンと水素を混合することによりベンゼンが生成される。この過程を加水素脱アルキル化反応と呼ぶ。温度が高ければ、触媒を省略できる。反応は以下の化学式に従って進行する：Ph-CH3+H2——→PhH+CH4。使用される触媒や工程条件によって、さまざまな製造方法がある。Hydeal法は、1961年にAshiand & Refing社およびUOP社によって開発された。原料としては、リフォーミングオイル、水素化分解ガソリン、トルエン、炭素6～炭素8の混合芳香族、脱アルキル化コールタールなどが挙げられる。触媒はアルミナ－クロム酸化物で、反応温度は600～650℃、圧力は3.43～3.92MPaである。ベンゼンの理論収率は98％で、純度は99.98％以上に達し、Udex法で製造されるベンゼンよりも品質が優れている。 デトル法、ホードリー社によって開発された。酸化アルミニウムと酸化マグネシウムを触媒とし、反応温度は540～650℃、反応圧力は0.69～5.4MPaで、原料は主に炭素7～炭素9の芳香族化合物である。ベンゼンの理論収率は97％で、純度は99.97％に達する。 ピロトル法は、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社とフーデリー社によって開発された。エチレン副生の分解ガソリンからベンゼンを製造するのに適している。触媒はアルミナ－クロム酸化物で、反応温度は600～650℃、圧力は0.49～5.4MPaである。 ベクストル法、シェル社が開発。 BASF法、BASF社によって開発された。 ユニダック法、UOP社が開発。 トルエンの熱脱アルキル化では、高温の水素気流中で触媒を用いることなく脱アルキル化を行い、ベンゼンを製造することができる。この反応は発熱反応であり、直面するさまざまな問題に対して、多様な工程が開発されている。 MHC水素化脱アルキル化プロセスは、1967年に日本の三菱石油化学会社と千代田建設会社によって開発されました。原料としては、トルエンなどの純粋なアルキルベンゼンや、非芳香族成分が30％以下の芳香族留分を使用できる。操作温度500～800℃、操作圧力0.98MPa、水素/炭化水素比は1～10。プロセス選択性97～99％（モル）、製品純度99.99％。 HDA水素化脱アルキル化プロセスは、1962年にアメリカのHydrocarbon Research社とAtlantic Richfield社によって開発されました。原料にはトルエン、キシレン、水素化分解ガソリン、リフォーミング油を使用する。反応器の異なる部位から水素を用いて反応温度を制御し、反応温度は600～760℃、圧力は3.43～6.85MPa、水素/炭化水素比は1～5、滞留時間は5～30秒である。選択性95％、収率96～100％。 サン法：サン・オイル社が開発。THD法：ガルフ・リサーチ・アンド・デベロップメント社が開発。モンサント法：モンサント社が開発。 トルエンの不均化およびアルキル転移 キシレンの需要が増加するにつれて、1960年代末にキシレンを同時に増産できるトルエンの不均化およびアルキル転移技術が相次いで開発された。 この反応は可逆反応であり、触媒の使用や工程条件、原料の違いによって異なる工程が用いられる。 LTD液相トルエン異性化プロセスは、1971年に米国のエクソンモービル・ケミカル社が開発したもので、非金属ゼオライトまたは分子ふるい触媒を使用し、反応温度は260～315℃である。反応器は液相断熱固定床を採用しており、原料はトルエンで、転化率は99％以上である。タトレイプロセスは、1969年に日本の東レ社とUOP社が開発したもので、トルエンおよび混合C9芳香族化合物を原料とし、触媒にはモルデナイトを使用する。反応温度は350～530℃、圧力は2.94MPa、水素/炭化水素比は5～12であり、断熱固定床反応器を利用している。一回通過での転化率は40％以上、収率は95％以上、選択性は90％で、生成物はベンゼンとキシレンの混合物である。 キシレン・プラスプロセス：米国のアトランティック・リッチフィールド社とエンゲルハード社によって開発された。希土類Y型分子ふるいを触媒として使用し、反応器は気相流動層で、反応温度は471～491℃、常圧である。 TOLD法は、日本の三菱ガス化学社が1968年に開発したもので、フッ化水素酸－フッ化ホウ素触媒を使用し、反応温度は60～120℃、低圧液相で行われる。ある程度の腐食性があります。 その他の方法 また、ベンゼンはアセチレンの三量化によっても得られるが、収率は非常に低い。 トルエン 無色透明の液体。ベンゼンのような臭いがする。強い屈折性がある。エタノール、エーテル、プロピレンオキシド、クロロホルム、二硫化炭素、氷酢酸と混和するが、水にはほとんど溶けない。相対密度 0.866。凝固点－95℃。沸点110.6℃。屈折率 1.4967。引火点（密閉容器）4.4℃。可燃性がある。水蒸気は空気と混ざることで爆発性の混合物を形成し、その爆発限界は体積比で1.2％～7.0％です。低毒性で、半数致死量（ラット、経口）は5000mg/kgです。高濃度ガスには**性がある。刺激がある。 1 工業用としてのトルエンは、溶剤や高オクタン価ガソリンの添加剤として大量に使用されており、有機化学工業における重要な原料でもある。しかし、石炭や石油から同時に得られるベンゼンやキシレンと比べると、現在の生産量は相対的に過剰であるため、かなりの量のトルエンが脱アルキル化によるベンゼン製造や分岐反応によるキシレン製造に利用されている。 トルエンから派生した一連の中間体は、染料として広く利用されている；医薬；農薬；火**；助剤；香料などの精密化学製品の製造にも、合成材料産業で利用されています。 トルエンを側鎖塩素化して得られる一クロロベンジル；ジクロロベンゼンとトリクロロベンゼン、およびそれらの誘導体であるベンジルアルコール；ベンズアルデヒドとベンゾイルクロリド（一般的には安息香酸の光気化によっても得られる）は、医薬品分野で；農薬；染料は、特に香料の合成で広く利用されている。 トルエンの環塩素化生成物は農薬である；医薬；染料の中間体。トルエンを酸化すると安息香酸が得られ、これは重要な食品保存剤（主にそのナトリウム塩が使用される）であり、有機合成の中間体としても用いられる。 トルエンおよびベンゼン誘導体をスルホン化して得られる中間体で、対トルエンスルホン酸およびそのナトリウム塩を含む；CLT酸；トルエン-2,4-ジスルホン酸；ベンズアルデヒド-2,4-ジスルホン酸；トルエンスルホニルクロリドなど、洗剤の添加剤や、肥料の結塊防止剤として使用される；有機顔料；医薬；染料の製造。 トルエンの硝化により大量の中間体が得られる。多くの最終製品を派生させることができ、その中にはポリウレタン製品も含まれる；染料と有機顔料；ゴム添加剤；医薬；**などの面が最も重要です。 2 安全防護の危険性概要 ベンゼンは揮発性が高いため、空気中に放出されると容易に拡散します。人や動物が大量のベンゼンを吸い込んだり皮膚から摂取したりすると、急性および慢性のベンゼン中毒を引き起こします。研究報告によると、ベンゼン中毒の原因の一つは、体内でベンゼンがフェノールに変化することにあるとされています。 健康への危険性：皮膚や粘膜に刺激を与え、中枢神経系に**影響を及ぼします。 急性中毒：短時間に高濃度のこの物質を吸入すると、目や上気道に著しい刺激症状が現れ、結膜や咽頭が充血し、めまい、頭痛、吐き気、嘔吐、胸のつかえ感、四肢の脱力、ふらつき、意識の混濁が起こる。重症の場合、興奮、けいれん、昏睡を起こすことがある。 慢性中毒：長期の曝露により、神経衰弱症候群、肝腫大、女性労働者の月経異常などが発生する。皮膚の乾燥、ひび割れ、皮膚炎。 環境への害：環境に深刻な害を及ぼし、大気や水質、水源を汚染する可能性があります。 燃焼・爆発の危険：この製品は可燃性があり、刺激性がある。 応急処置 皮膚接触：汚染された衣服を脱ぎ、石鹸水と清水で皮膚を十分に洗浄します。 目との接触：まぶたを持ち上げ、流れる水または生理食塩水で洗い流してください。医者に行く。 吸入：速やかに現場から離れ、新鮮な空気のある場所へ行ってください。呼吸路を確保する。呼吸困難がある場合は、酸素を投与する。呼吸が止まった場合は、すぐに人工呼吸を行う。医者に行く。 経口摂取：十分な量の温水を飲ませ、催吐する。医者に行く。 消防対策 危険特性：可燃性があり、その蒸気は空気と混ざって爆発性の混合物を形成し、明火や高温によって燃焼・爆発を引き起こす。酸化剤と激しく反応する。流速が速すぎると、静電気が発生しやすく、蓄積されやすい。その蒸気は空気より重く、低い場所からかなり遠くまで拡散し、火源に触れると燃え上がって逆火する。 有害な燃焼生成物：一酸化炭素、二酸化炭素。 消火方法：容器に水をかけて冷却し、可能であれば火元から容器を開けた場所へ移動させる。火災現場にある容器が変色したり、安全圧力解放装置から音がしたりした場合は、すぐに避難しなければならない。 消火剤：泡、乾燥粉末、二酸化炭素、砂土。水を使って消火しても効果がない。 漏洩緊急対応 緊急対応：漏洩により汚染された地域から人々を速やかに安全な場所へ避難させ、封鎖し、立ち入りを厳しく制限する。火源を切断せよ。緊急対応要員には、独立式陽圧式呼吸器の着用と防毒服の着用を推奨する。できるだけ漏れ源を遮断してください。下水道や排水溝などの制限空間への流入を防ぐ。 少量漏洩：活性炭またはその他の不活性材料で吸収する。難燃性分散剤で作ったエマルジョンを使って拭き取ることもでき、洗液は希釈して廃水システムに流す。 大量漏出：堤防を築くか、穴を掘って収容する。泡で覆い、蒸気災害を抑制する。防爆ポンプを使用してタンクローリーや専用の集積容器に移し、回収するか、廃棄物処理場へ運んで処分する。 3 操作・保管時の注意事項：密閉して操作し、換気を強化すること。操作員は専門の訓練を受け、操作規程を厳守しなければならない。作業者は、自吸式フィルタ付き防毒マスク（半面マスク）を着用し、化学防護メガネをかけ、毒物浸透防止作業服を着用し、耐油ゴム手袋をはめることを推奨します。火気や熱源から離れてください。作業場所では喫煙を厳禁です。防爆型の換気システムおよび設備を使用する。作業場所の空気中への蒸気漏れを防ぐ。酸化剤との接触を避けてください。充填時は流速を制御し、静電気の蓄積を防ぐために接地装置を設けること。搬送時は丁重に取り扱い、包装や容器が破損しないよう注意してください。適切な種類と数量の消火設備および漏洩緊急対応装置を備える。空にされた容器には有害物質が残っている可能性があります。 保管上の注意事項：涼しく通気の良い倉庫で保管してください。火種や熱源から離れてください。庫内の温度は30℃を超えてはならない。容器を密閉して保管すること。酸化剤とは別に保管し、絶対に混ぜて保管してはならない。防爆型の照明や換気設備を採用する。火花を発生しやすい機械設備や工具の使用は禁止されています。貯蔵区域には、漏洩緊急対応設備および適切な受け止め材を備えておくべきである。