解讀烴類溶劑的性能特點及其應(yīng)用

李進衛(wèi)

眾所周知，溶劑的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，尤其是涂料配方體系中非常重要的組成部分之一，約占涂料體系比重的30%～50%。原油中的輕餾分是烴類溶劑生產(chǎn)的主要原料。從目前全球涂料溶劑的使用情況來看，涂料溶劑主要包括三大類產(chǎn)品，一是烴類溶劑，根據(jù)不同的沸點進行分級；二是應(yīng)用最為廣泛、最為主流的一類，是含氧溶劑類；三是最為獨特的溶劑-水。烴類溶劑通常是不同分子量材料的混合物，并且通過沸點不同進行分級，包括脂肪族烴、芳香烴、氯化烴和萜烴等產(chǎn)品。近年來，國民經(jīng)濟各行業(yè)對烴類溶劑的質(zhì)量要求提高，品種和數(shù)量的需求增加，對烴類溶劑品種和質(zhì)量提出了新的要求。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，溶劑油（烴類溶劑）的需求量不斷增加，品種更為豐富，產(chǎn)品規(guī)格也不斷發(fā)展受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。

一、烴類溶劑的性能特點、主流品種及其應(yīng)用領(lǐng)域

烴是僅由碳和氫兩種元素組成的有機化合物（稱為碳氫化合物），又叫烴。根據(jù)結(jié)構(gòu)將烴類可以簡單分為開鏈烴，脂肪烴和芳香烴。開鏈結(jié)構(gòu)的脂肪烴根據(jù)結(jié)構(gòu)的飽和程度分為飽和鏈烴（烷烴）和不飽和鏈烴（烯烴和炔烴）。芳香烴是含有苯環(huán)特殊結(jié)構(gòu)的烴類。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)分為單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴和稠環(huán)芳烴。烴類純?nèi)軇ǔＪ菑奶烊黄?，直餾汽油和其他石油輕餾分進一步精制加工獲得，是一種典型的非極性溶劑，能溶解各種烴類及鹵代烴乙，通常作各種油脂，精油的萃取用溶劑，也可作精密儀器的清洗劑。由于它沸點低、易燃，因此使用時要特別注意防火，雖屬低毒性但大量吸入也有麻醉性。由化工原料合成或精制得到的成分單一烴類溶劑是烴的純?nèi)軇?。純?nèi)軇﹥r格較高，通常只用于一些特殊用途中。

近年來，石油烴類溶劑的發(fā)展十分迅速，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大，在食用油、印刷油墨、皮革、農(nóng)藥、殺蟲劑、橡膠、化妝品、香料、化工聚合，醫(yī)藥以及在IC電子部件的清洗等諸方面都有廣泛的用途。目前國內(nèi)仍以6號、120號和200號溶劑油為主流品種。

我國生產(chǎn)石油烴類溶劑油的原料主要有三種：催化重整抽余油、油田穩(wěn)定輕烴和直餾汽油。抽余油泛指工業(yè)上采用溶劑萃取方法得到的剩余物料，在石油煉制過程中，抽余油一般指富含芳烴的催化重整產(chǎn)物（重整汽油）經(jīng)萃?。ǔ樘幔┓紵N（見芳烴抽提）后剩余的餾分油，其主要成分為C～C的烷烴及一定量的環(huán)烷烴，是良好的石油化工原料，可用于烴類裂解制乙烯；穩(wěn)定輕烴從天然氣凝液中提取的，以戊烷及更重的烴類為主要成分的油品，其終沸點不高于190℃，在規(guī)定的蒸氣壓下，允許含有少量丁烷。也稱天然汽油。穩(wěn)定輕烴按蒸汽壓范圍分為兩種牌號，其代號分別為1號和2號。1號產(chǎn)品作為石油化工原料，2號產(chǎn)品可作石油化工原料也可作車用汽油調(diào)和原料。穩(wěn)定輕烴一般可作為生產(chǎn)溶劑油的原料，其來源一是原油經(jīng)過閃蒸，從閃蒸氣中沉降下來的，組分較重，顏色一般為透明的淡黃色或黃棕色；二是油田伴生氣或其他天然氣中含的戊烷以上組分，通過制冷及壓縮等過程分離出來的，一般戊烷含量較高，戊烷以上組分較少，顏色通常為透明無色；直餾汽油是由原油經(jīng)直接分餾（蒸餾法）而得的汽油。在常壓蒸餾時，蒸餾塔頂部出來的油蒸氣混合物經(jīng)冷凝后獲得的液體產(chǎn)品，其沸點范圍（又稱餾程）并無嚴(yán)格界定，通常為初餾點至205（或215）℃，主要含碳四至碳十二的烴類，或更重些，還含有少量硫化合物。這種汽油主要含飽和烴類，含有較少的不飽和烴類，因而具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，直餾汽油不含烯烴，裂化后有烯烴。

抽余油是65～150℃餾分油，能生產(chǎn)6號及120號溶劑油，因原料經(jīng)過了加氫精制處理，所以溶劑產(chǎn)品的芳烴及硫含量能達到國家標(biāo)準(zhǔn)。油田穩(wěn)定輕烴因含丁烷、戊烷較多，所以產(chǎn)品丁烷、戊烷溶劑所占比例較大，生產(chǎn)出的6號及120號溶劑油的硫含量和芳烴含量達不到國家標(biāo)準(zhǔn)，需進行脫硫、脫芳烴。直餾汽油為原料主要生產(chǎn)200號溶劑油，也需進行精制才能得到合格產(chǎn)品。直餾汽油是石油化工生產(chǎn)汽油、煤油、柴油、重油的主要原料。

目前國內(nèi)常用的溶劑油產(chǎn)品主要有如下種類。

工業(yè)聚合級正己烷：正己烷是一種有微弱的特殊氣味的無色液體化學(xué)溶劑，具有一定的毒性，主要用于丙烯等烯烴聚合時的溶劑、食用植物油的提取劑、橡膠和涂料的溶劑以及顏料的稀釋劑。工業(yè)用6號溶劑油輕質(zhì)溶劑，外觀為無色透明液體，是各種低級烷烴的混合物。產(chǎn)品餾份范圍較工業(yè)己烷寬，具有工業(yè)己烷類似的性質(zhì)。能與除蓖麻油以外的多數(shù)液態(tài)油脂混溶，可溶解低級脂肪酸。6號溶劑油通過精密分餾和深度脫硫、脫芳烴生產(chǎn)出正己烷含量約85%的聚合級正己烷，用作丙烯、丁烯聚合溶劑等。

高純度正己烷：在常態(tài)下為無色，透明，帶汽油味的液體。不溶于水，溶于醇和醚。極易燃，受熱或遇明火有燃燒爆炸的危險，其制法是以直餾汽油窄餾分和鉑重整抽余油加氫濃縮制取的粗正己烷為原料，經(jīng)精密精餾可獲得高純正己烷產(chǎn)品。通過特殊蒸餾生產(chǎn)純度99%以上的高純度正己烷，用作工業(yè)試劑和醫(yī)藥溶劑。

高純度正庚烷和甲基環(huán)己烷：正庚烷是一種無色易揮發(fā)液體，常用作辛烷值測定的標(biāo)準(zhǔn)、溶劑，以及用于有機合成，實驗試劑的制備；甲基環(huán)己烷，有機化合物，微毒，皮膚接觸可引起發(fā)紅、干燥、皸裂、潰瘍等現(xiàn)象。主要用作溶劑、色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以及作為校正溫度計的標(biāo)準(zhǔn)，也用于有機合成。對120號溶劑油進行深度脫芳烴、脫硫，通過精密分餾首先分出正庚烷和甲基環(huán)己烷的混合物，再用特殊精餾可生產(chǎn)高純度的正庚烷和甲基環(huán)己烷，用作重要的工業(yè)溶劑、清洗劑及化工原料。

異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴溶劑：異構(gòu)烷烴溶劑系指主要成分為異構(gòu)烷烴的溶劑。異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴（直鏈烷烴）相對應(yīng)，異構(gòu)烷烴通常是指支鏈烷烴。一般在石油、石油煉制、石油化工等生產(chǎn)部門中，所謂異構(gòu)烷烴都是指支鏈烷烴；環(huán)烷烴含有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴，有單環(huán)脂環(huán)和稠環(huán)脂環(huán)。稠環(huán)環(huán)烷烴存在于高沸點石油餾分中。環(huán)烷烴有很高的發(fā)熱量，凝固點低，抗爆性介于正構(gòu)烴和異構(gòu)烴之間。化學(xué)性質(zhì)和烷烴相似。異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴溶劑將6號溶劑油和120號溶劑油分別脫除正己烷和正庚烷可得到較強溶解能力的C6異構(gòu)烷烴溶劑油和C7異構(gòu)烷烴油。

二、烴類溶劑的分類及結(jié)構(gòu)特點

烴類溶劑根據(jù)來源分為兩類：由石油分餾得到的烴類混合物溶劑叫石油溶劑油，簡稱溶劑油，溶劑油是五大類石油產(chǎn)品之一，用途十分廣泛。用量最大的首推涂料溶劑油；由化工原料合成或精制得到的成分單一烴類溶劑是烴的純?nèi)軇?。純?nèi)軇┚褪菦]有溶質(zhì)，比如說常說的氯化鈉溶液，溶劑就是水，溶質(zhì)是氯化鈉。純?nèi)軇﹥r格較高，通常只用于一些特殊用途中。

飽和烴溶劑：飽和烴是指分子中的每個C原子都是以C—C鍵結(jié)合的烴，如烷烴，環(huán)烷烴。不飽和烴是指分子中含C=C，C≡C的烴，如烯烴，炔烴。此外芳香烴也是不飽和烴。飽和烴溶劑是一種范圍極寬的溶劑，其閃點在25～120℃；是正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的混合物；是由選擇性蒸餾切割，而后進行加氫精制得到，因此芳烴含量很低。

異構(gòu)烷烴溶劑：異構(gòu)烷烴溶劑系指主要成分為異構(gòu)烷烴的溶劑。異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴相對應(yīng)，異構(gòu)烷烴通常是指支鏈烷烴。一般在石油、石油煉制、石油化工等生產(chǎn)部門中，所謂異構(gòu)烷烴都是指支鏈烷烴。異構(gòu)烴溶劑中芳烴含量很低，高沸點異構(gòu)烴溶劑是由烷基化工藝合成。異構(gòu)烴溶劑范圍很寬，包括從沸點較低的揮發(fā)性異構(gòu)C5到低揮發(fā)性的C14異構(gòu)烴溶劑。

鏈烷烴溶劑：烷烴即飽和烴，是碳氫化合物下的一種飽和烴，其整體構(gòu)造大多僅由碳、氫、碳碳單鍵與碳氫單鍵所構(gòu)成，同時也是最簡單的一種有機化合物，而其下又可細分出鏈烷烴與環(huán)烷烴。鏈烷烴是指碳原子之間以單鍵結(jié)合成鏈狀（直鏈或含支鏈）的烷烴。環(huán)烷烴是指含有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的烷烴。分子中沒有環(huán)的烷烴稱為鏈烷烴。分子中含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烷烴叫環(huán)烷烴，又稱為脂環(huán)化合物。這類烷烴溶劑包括正構(gòu)和異構(gòu)戊烷，以及不同比例的正/異戊烷的二組分溶劑。產(chǎn)品可經(jīng)蒸餾和加氫精制得到。其揮發(fā)快，硫、烯、苯和總芳烴含量都很低。

脫芳烴溶劑（專用低沸點溶劑）：石油類的脫芳烴溶劑油，主要成分是飽和烴類、環(huán)烷烴類組成。這類溶劑是一種揮發(fā)速度快的脂肪族烴類的混合溶劑。其專用低沸點溶劑為一系列C5～C8的鏈烷烴和環(huán)烷烴混合溶劑。由于經(jīng)過深度加氫，它們的芳烴含量相當(dāng)?shù)?。隨著環(huán)保要求的提高，脫除芳烴、硫和氮等雜質(zhì)，無臭、無毒的脫芳烴溶劑油的市場需求不斷擴大。

芳烴類溶劑：包括甲苯和二甲苯（異構(gòu)體的混合物）以及各種各樣的高沸點的重芳烴溶劑。芳香烴類溶劑是涂料工業(yè)中用量最大的一類溶劑。這一類溶劑的產(chǎn)品，分別由C7、C8、C9、C10四種基本芳烴的異構(gòu)體混合而成。由于芳烴溶劑的來源不同以及其后加工精餾工藝的區(qū)別，而衍生出一系列不同的產(chǎn)品，有焦化芳烴、石油芳烴之分，也有輕芳烴和重芳烴之分，還有眾多規(guī)格性能各有差異的高沸點芳烴溶劑。

烴類混合溶劑：混合溶劑是把兩種或兩種以上的溶劑，按一定的規(guī)律混合在一起的產(chǎn)物。把兩種溶解性能和使用范圍不同的溶劑（包括水）混合所得到的溶液，因為它們互相影響，大幅度地改善了其溶解能力，使各溶劑的優(yōu)點得到充分發(fā)揮。烴類混合溶劑是一類芳烴含量適中的溶劑。它們是鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳烴的混合物，沸點為150～220℃。是清凈水白的液體、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無腐蝕性并帶有溫合氣味。

烴類衍生物溶劑：如鹵代烴、硝基烴等。鹵代烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的化合物稱為鹵代烴。鹵代烴是一類重要的有機合成中間體，是許多有機合成的原料，它能發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)。鹵代烴能與多種金屬作用，生成金屬有機化合物，其中格氏試劑是金屬有機化合物中最重要的一類化合物，是有機合成中非常重要的試劑之一。它是鹵代烷在無水乙醚中與金屬鎂作用，生成的有機鎂化合物，再與活潑的鹵代烴如丙烯型、苯甲型鹵代烴偶合，形成烴。

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正己烷（C6H14）是一種低沸點烴類純?nèi)軇?，通常是從天然汽油、直餾汽油和其他石油輕餾分進一步精制加工獲得。是一種典型的非極性溶劑，能溶解各種烴類及鹵代烴乙通常作各種油脂、精油的萃取用溶劑，也可作精密儀器的清洗劑。由于它沸點低、易燃，因此使用時要特別注意防火，雖屬低毒性但大量吸入也有麻醉性。

苯、甲苯、二甲苯是三種重要的芳香烴溶劑，它們的KB值高、苯胺點低，對油溶性污垢溶解力強，是性能優(yōu)良的溶劑。缺點是毒性強，也是造成光化學(xué)煙霧和大氣污染的重要因素。特別是苯，毒性更大些使用時要特別注意。芳香烴溶劑又都屬于易燃物質(zhì)，如苯的閃點為-11.1℃，空氣中含量在1.5%～8%范圍內(nèi)可能引起爆炸，使用時要注意防火。由于芳香烴純?nèi)軇﹥r格高，目前在許多部門已用芳香烴溶劑油代替。高沸點芳烴溶劑油是煉油化工廠催化重整的產(chǎn)品，以C9和C10芳烴為主要成分，如異丙苯、正丙苯、對甲乙苯等，初餾點約120℃、120℃～150℃、150～200℃的餾分可代替甲苯、二甲苯、200號油漆溶劑油使用。由于芳香烴溶劑有易燃、毒性和價格較高的問題，因此只在特殊必要情況下使用。

植物來源的烴類溶劑，除了可從石油分餾得到外也可從植物中得到，如松節(jié)油、檸檬油。

松節(jié)油是植物來源烴類溶劑中的一種典型代表，屬于松香類溶劑存在于一種叫松脂的天然樹脂中，當(dāng)松脂蒸餾時，餾出物是松節(jié)油，固體剩余物是松香。根據(jù)原料和制法不同分為油脂松節(jié)油、提取松香油和干餾松節(jié)油。松節(jié)油是烴的混合物，是油脂、蠟、樹脂的優(yōu)良溶劑，其溶解能力介于石油溶劑油與苯之間。它的沸點和燃點較高，使用時安全性較好，但它與空氣中氧接觸或在光照條件下易于氧化成樹脂類物質(zhì)而變色是其缺點。

檸檬油（橙油）是由橙皮、橘皮、檸檬皮蒸餾提煉得到的一種烴類溶劑。它的主要化學(xué)成分叫苧烯；（甲基丙烯基環(huán)己烯）的單環(huán)萜烯，其他成分還有檸檬醛等。苧烯的沸點為175.5～176℃，物理性質(zhì)與松節(jié)油很相似，具有檸檬酌水果香味。由于美國盛產(chǎn)橙子和柑橘，因此可以比較廉價獲得檸檬油這種烴類溶劑。目前美國已用檸檬油替代氟氯烴溶劑CFC—113（三氯三氟乙烷）作為清洗半導(dǎo)體印刷線路板的溶劑。

三、烴類鹵化物及鹵代烴溶劑

烴類鹵化物簡稱鹵代烴，是指烴分子中的氫原子被鹵素（氟、氯、溴、碘）取代的產(chǎn)物。根據(jù)烴基的不同，分為脂肪鹵代烴（包括飽和與不飽和鹵代烴）、芳香鹵代烴等。按分子中所含鹵原子數(shù)目，分為一鹵代烴、二鹵代烴及多鹵代烴。鹵代烴大多數(shù)為液體，碘代烴、溴代烴及多鹵代烴的比重都大于1。它們不溶水，能以任意比例與烴類混溶，并能溶解其它許多有機物。其比重隨碳原子數(shù)的增高而降低。烴基相同時，鹵代烴的沸點和比重依氯代烴、溴代烴、碘代烴的次序而遞增。在異構(gòu)體中，支鏈越多的，沸點越低。這類物質(zhì)中，大都有毒性，可以燃燒，其燃燒性能隨化合物中的鹵原子數(shù)目增加而降低。儲用時，根據(jù)火險指標(biāo)分別按甲、乙、丙火災(zāi)危險進行消防管理。著火時，氣體的按C類火災(zāi)對待，液體的按B類火災(zāi)對待，都必須注意防毒。天然存在的鹵代烴數(shù)量極少，絕大多數(shù)鹵代烴是通過烷烴鹵化，不飽和烴加成，醇與氫鹵酸作用等方法合成的。

鹵代烴的同分異構(gòu)體數(shù)目比相應(yīng)的烴要多，除碳架異構(gòu)、不飽和鍵位置異構(gòu)、順反異構(gòu)、旋光異構(gòu)外，還有鹵原子的位置異構(gòu)。鹵代烴命名時，以烴為母體，鹵原子為取代基，在烴的名稱前標(biāo)出鹵原子的位置、數(shù)目和名稱。常溫下除氯甲烷、溴甲烷、氯乙烷、氯乙烯等在室溫為氣體外，一般鹵代烴為液體，高級鹵代烴為固體。鹵代烴不溶于水，溶于多種有機溶劑，并能溶解多種弱極性及非極性有機物，是常用的溶劑。碘代烴、溴代烴以及多鹵代烴的相對密度大于1。鹵代烴的沸點隨鹵素的原子序數(shù)增加而升高。同系列鹵代烴的沸點隨碳鏈增加而升高。同分異構(gòu)體中，支鏈越多，沸點越低（氟代烷除外）。鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)比烷烴活潑得多，能發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成各種類型的化合物，在有機合成中占有重要位置。鹵代烴用途極為廣泛，除用做溶劑外，還可做致冷劑、滅火劑、麻醉劑及防腐劑等。

鹵代烴溶劑烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的化合物稱為鹵代烴，簡稱鹵烴。鹵代烴的通式為：（Ar）R-X，X可看作是鹵代烴的官能團，包括 F、Cl、Br、I。

鹵代烴是一類重要的有機合成中間體，是許多有機合成的原料，它能發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)，如取代反應(yīng)、消去反應(yīng)等。鹵代烷中的鹵素容易被—OH、—OR、—CN、NH3或H2NR取代，生成相應(yīng)的醇、醚、腈、胺等化合物。

碘代烷最容易發(fā)生取代反應(yīng)，溴代烷次之，氯代烷又次之，芳基和乙烯基鹵代物由于碳-鹵鍵連接較為牢固，很難發(fā)生類似反應(yīng)。鹵代烴可以發(fā)生消去反應(yīng)，在堿的作用下脫去鹵化氫生成碳-碳雙鍵或碳-碳三鍵，比如，溴乙烷與強堿氫氧化鉀在乙醇共熱的條件下，生成乙烯、溴化鉀和水。鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時遵循查依采夫規(guī)則。鄰二鹵化合物除可以進行脫鹵化氫的反應(yīng)外，在鋅粉（或鎳粉）作用下還可發(fā)生脫鹵反應(yīng)生成烯烴。

脂肪族鹵代烴可在堿性水溶液中水解生成醇，堿性醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成烯，芳香族鹵代烴則較為困難。許多鹵代烴可用作滅火劑（如四氯化碳）、冷凍劑（如氟利昂）、清洗劑（常見干洗劑、機件洗滌劑）、麻醉劑（如氯仿，現(xiàn)已不使用）、殺蟲劑（如六六六，現(xiàn)已禁用），以及高分子工業(yè)的原料（如氯乙烯、四氟乙烯）。

在有機合成上，由于鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能發(fā)生許多反應(yīng)，例如取代反應(yīng)、消去反應(yīng)等，從而轉(zhuǎn)化成其他類型的化合物。因此，引入鹵原子常常是改變分子性能的第一步反應(yīng)，在有機合成中起著重要的橋梁作用。

用于清洗的鹵代烴有氯代烴溶劑和氟氯烴溶劑兩類。如果烴分子中的一部分或全部氫原子被氯取代就得到氯代烴，如果在氯代烴分子中引入氟原子就得到氟氯烴。通常使用的鹵代烴溶劑是由甲烷、乙烷、乙烯這些小分子烴經(jīng)鹵代得到的。如由甲烷可以得到二氯甲烷、氯仿（CHCl3）、四氯化碳、一氟二氯甲烷、氟三氯甲烷，由乙烯得到三氯乙烯和四氯乙烯等。

鹵代烴密度大于水，而且都難溶于水。它們的最大特點是具有不燃性和難燃性，分子中不含氫原子的具有不燃性，分子中含有氫原子的具有難燃性的特點。這與烴類溶劑相比是一種優(yōu)點。鹵代烴溶劑對油性污垢的溶解力強，如脫脂能力比石油溶劑油強10倍左右。一般鹵代烴沸點較低，容易揮發(fā)，所以蒸餾回收時耗能少。目前在工業(yè)清洗領(lǐng)域的許多部門它已經(jīng)取代了烴類溶劑發(fā)揮著重要作用。

現(xiàn)在使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯。該類溶劑被廣泛應(yīng)用于清洗領(lǐng)域，主要是有以下優(yōu)點和特征：很低的ODP值（臭氧耗減潛能值），幾乎不會破壞臭氧層；在一般條件下使用具有不燃性。沒有火災(zāi)或爆炸的危險；對金屬加工油、油脂等油污的溶解力大。對塑料和橡膠也可產(chǎn)生膨潤或溶解：其粘度及表面張力小，滲透力強，可滲透狹小縫隙，徹底溶解清除附著污物；沸點低，蒸發(fā)熱小，適合蒸汽清洗，清洗后可以自行干燥；廢液可通過蒸餾分離，循環(huán)使用；操作簡單，效率高，運行費用低；缺點是毒性較高，一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下；有些勞動保護條例對使用它有明文限制；現(xiàn)在一些歐洲國家限制進口和使用這類含氯清洗劑的產(chǎn)品。氯代烴溶劑由于具有的溶解能力較強和清洗效果優(yōu)良、安全性高、熱穩(wěn)定性好、毒性低、易再生等特點而被廣泛地應(yīng)用于各個工業(yè)部門。國外氯代烴溶劑早有生產(chǎn)和應(yīng)用，近期在品種、產(chǎn)量上的增長極為迅速。

四、烴類溶劑的應(yīng)用

烴類溶劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用的各行業(yè)。它既可以當(dāng)溶劑、稀釋劑，又可以當(dāng)助劑充分發(fā)揮產(chǎn)品效能，還可以在一些特定的化學(xué)反應(yīng)中作介質(zhì)和熱載體。

在工業(yè)上使用的用來除去污垢的化學(xué)或生物制劑統(tǒng)稱為工業(yè)清洗劑（常見的工業(yè)清洗劑有：船舶冷卻器清洗劑、甲板清洗劑、皮革光亮清洗劑、碳鋼件除油清洗劑、模具清洗劑、五金件除蠟清洗劑、銅件清洗劑、光學(xué)清洗劑、顏料件除油清洗劑、線路板銅點除氧化清洗劑、鐵板除銹清洗劑、清洗機專用清洗劑）。工業(yè)清洗劑的成分和用途不同于民用的清潔劑如：洗潔精、洗手液等。工業(yè)清洗劑是指用于工業(yè)清洗作用的清洗劑。工業(yè)清洗劑是一個很大的范疇，而且用途廣泛，種類繁多。工業(yè)清洗劑常用表面活性劑：陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑等，一般低泡沫清洗劑常用非離子表面活性劑。烴類工業(yè)清洗劑要求有強清洗效能，不損害物料表面，清洗后不留油斑。通常采用飽和烴類溶劑。這種溶劑能有效地除去各類油污，油脂及助焊樹脂等。廣泛用于金屬及精密器件的清洗、電子器件裝配以及維修保養(yǎng)中的清洗等。過去工業(yè)清洗中大量使用氯化溶劑，如二氯甲烷，三氯乙烯及四氯乙烯等。由于這些氯化溶劑有毒害性及低職業(yè)接觸極限，被歸類為危害性空氣污染物。這類氯化溶劑將被不破壞臭氧層的烴類清洗劑徹底取代。

碳氫溶劑又稱環(huán)保清洗劑，低粘度、清洗力強、防銹性能好，幾乎沒有芳香劑成份，對清洗污漬及各類樹脂、油墨、鋁、不銹鋼、工業(yè)油脂等皆有極佳效果。其主要成份為高純度烷烴碳氫化合物。碳氫溶劑是常用的干洗溶劑之一。所使用的碳氫溶劑仍然是由石油烴組成的產(chǎn)品，仍然是石油烴的混合物。高純度的碳氫溶劑是理想的化學(xué)反應(yīng)用溶劑或載劑。這些碳氫溶劑在石油化工生產(chǎn)的聚合以及其他的化學(xué)反應(yīng)中可用于制催化劑，也可用作反應(yīng)物的載劑和熱傳輸載體，甚至還可參與碳鏈的改性。

異構(gòu)烷烴類、脫芳烴的飽和烴類、芳烴類和正構(gòu)烷烴類溶劑分別可用于制聚烯烴、有機過氧化物、過氧化氫；也可作為聚丙烯酰胺乳化劑，還可在制備二異氰酸酯、發(fā)泡聚苯乙烯、環(huán)氧乙烷、抗氧化劑、油田污水處理添加劑的化學(xué)反應(yīng)中用作溶劑、載劑或發(fā)泡劑。

烴類溶劑用于家居裝飾和裝修用品、汽車護理用品、個人護理用品等均為家居用品。用于此領(lǐng)域的高品質(zhì)烴類溶劑有：異構(gòu)烴類溶劑、脫芳烴溶劑、環(huán)烷烴溶劑，可代替環(huán)保性能較低的傳統(tǒng)溶劑，用于制亮光劑、亮光蠟、清洗劑、污點去除劑、皮革/鞋面保護劑、家居用殺蟲劑、空氣清新劑、車身亮光劑、擋風(fēng)玻璃清洗劑、儀表板清洗劑和擦洗凈手液等。用這些溶劑生產(chǎn)而成的氣霧劑、粉劑、流質(zhì)或糊狀的產(chǎn)品性能優(yōu)良，具有純度高、芳香烴含量低、對皮膚、眼及呼吸系統(tǒng)刺激性低；揮發(fā)度適中，適合不同的應(yīng)用需要；不會引起金屬腐蝕或塑料包裝變形；它們的低表面張力使其具有良好潤濕特性。

工業(yè)用的溶劑適于家庭去污用的溶劑，由于考慮安全性的問題，種類比較少。烴類溶劑的價格比較便宜，而且對油脂類的溶解性良好，是常用的溶劑。煤油是這類溶劑的代表，也是干洗劑的主要溶劑。此外，如石油醚，環(huán)己烷等主要作為擦掉衣服上的污斑使用。這類溶劑的共同缺點是易燃易爆，使用時要特別注意避免明火。氯化烴類溶劑也是常用的溶劑，特別是三氯乙烯和四氯乙烯等主要用于干洗劑和其它洗滌用溶劑。這類溶劑雖然有不燃或難燃的特點，但其毒性比一般溶劑的大，特別是四氯化碳的毒性最強，家庭不宜使用。新近開發(fā)的1，1，1三氯乙烷是低毒性的溶劑，可代替三氯乙烯。它的缺點是和水分等共存時容易水解。氯化氟化烴類難燃、毒性低，是比較安全和穩(wěn)定的溶劑?？勺鳛橄礈烊軇?，也可作為家庭用氣霧劑的溶劑使用。由于它的氣體在空氣中大量擴散，增加紫外線的透過量，間接誘發(fā)皮膚癌癥，因此，美國最近限制使用這類溶劑作為氣霧劑的原料。由于這類溶劑的沸點限度比較低，作為洗滌溶劑使用時，可同其它溶劑混合，作成共沸點混合物使用，提高其去污效果。

烴類溶劑的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域為制備農(nóng)藥及植?；瘜W(xué)品，生產(chǎn)中所用的溶劑和稀釋劑為芳香烴溶劑及特殊性能的專用溶劑。用于農(nóng)藥及植?；瘜W(xué)溶劑的性能要求是：對原藥有好的溶解性；不易揮發(fā)；閃點不低于27℃，不易燃燒；粘度低，對人、畜毒性低，無刺激性；對植物無藥害，對環(huán)境安全；貨源豐富，價格適中。選擇一種既符合某種液體制劑各項性能（如溶解性、揮發(fā)性、閃點、黏度、藥害、毒性等）要求的理想溶劑是很困難的。如用二甲苯作農(nóng)藥乳油溶劑能滿足溶解性、低黏度、藥害低和毒性低的要求，但它蒸氣壓高、揮發(fā)性高、易燃燒；用植物油作農(nóng)藥油懸浮劑溶劑能滿足低揮發(fā)性、高黏度、無藥害和無毒性的要求，但目前在貨源和價格上還難以和礦物油競爭。所以實踐中常用混合溶劑，即一種主溶劑同一種助溶劑組合。烴類溶劑應(yīng)用中要求有不同的溶解能力及不同的揮發(fā)速度。該溶劑也作上述產(chǎn)品的增效成分使用，其獨特性能包括降低產(chǎn)品的揮發(fā)速度，增加附著力和潤濕能力，從而增強農(nóng)藥的有效能力以及增強滲透入昆蟲或樹葉表層的能力；同時還對植物的蠟質(zhì)表層有改性作用。

涂料行業(yè)對溶劑的環(huán)保性能要求高，同時還要求有較強的溶解能力和高的揮發(fā)速率。高純度異構(gòu)烷烴溶劑特別適合于生產(chǎn)低氣味涂料，高碳芳香烴溶劑適用于各類高級涂料。溶劑型涂料是以有機溶劑為分散介質(zhì)而制得的涂料。雖然溶劑型涂料存在著污染環(huán)境、浪費能源以及成本高等問題，但溶劑型涂料仍有一定的應(yīng)用范圍，還有其自身明顯的優(yōu)勢。首先從性能比較來看，溶劑型涂料仍占很大優(yōu)勢。溶劑型涂料對樹脂的選擇范圍較廣：在溶劑型涂料中，各種樹脂幾乎都可溶解在溶劑中，選擇余地較寬。不同的樹脂具有各自獨特的性能，如聚氨酯具有優(yōu)異的耐侯及耐化學(xué)性、高光澤、耐磨性等，有機硅樹脂具有極優(yōu)秀的耐熱性，可用作耐熱、耐侯涂料的基料。

工業(yè)粘合劑廣泛應(yīng)用于建筑、包裝、紡織、汽車、制鞋、電子及電工、書籍裝訂等。粘合劑的成分中有溶劑或稀釋劑。不同的粘合劑系統(tǒng)，對溶劑及稀釋劑有不同的要求。烴類溶劑中環(huán)己烷、脫芳己烷和其他的脫芳溶劑可用作粘合劑的稀釋劑。兩種聚合物在具有相容性的前提下相互緊密接觸時，由于分子的布朗運動或鏈段的擺動可產(chǎn)生相互擴散現(xiàn)象。這種擴散作用是穿越膠黏劑被粘物的界面交織地進行的，結(jié)果導(dǎo)致界面的消失和過渡區(qū)的產(chǎn)生，從而形成牢固的接頭。膠黏劑與粘接表面之間產(chǎn)生的吸附作用，可以是一種力單獨起作用，也可以是幾種力聯(lián)合起作用。能否促使膠液與接合表面之間達到分子間的接觸，是產(chǎn)生良好粘接強度的關(guān)鍵。工業(yè)膠水是膠粘劑的一種應(yīng)用分類，工業(yè)上用于同質(zhì)或異質(zhì)物體表面用膠粘劑連接在一起的技術(shù)，具有應(yīng)力分膠粘劑布連續(xù)，重量輕，或密封，多數(shù)工藝溫度低等特點。

五、烴類溶劑的發(fā)展

我國的烴類溶劑有普通型 6#，90#，120#，140#，180#，200#等。由直餾汽油切割、酸堿精制、精密分餾制得。用作植物油的抽提溶劑、橡膠工業(yè)用溶劑、油漆工業(yè)用溶劑。無芳溶劑有6#，70#，120#，160#，190#，200#，260#，經(jīng)深度化學(xué)精制、磺化法脫芳、高活性吸附劑吸附、精密分餾制得。用于香料制造、油脂工業(yè)、橡膠工業(yè)、油漆工業(yè)、洗滌溶劑、醫(yī)藥溶劑等。低硫，低芳的烴類溶劑有沸程30～60℃，60～90℃，90～120℃石油醚，用作化學(xué)試劑、醫(yī)藥溶劑、電子工業(yè)清洗劑以及橡膠、塑料、油脂、食品、香料的溶劑。也有一些企業(yè)生產(chǎn)普通油墨溶劑和高芳油漆、油墨溶劑。我國的烴類溶劑品種少、類別不全、雜質(zhì)含量高，不飽合烴含量高，其溴值都在0.1以上，而國外溶劑的溴值為（5～50）×10-3，大部分小于 15×10-3，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.012%～0.02%，有些品種還無控制指標(biāo)。因此有些溶劑色度偏深、氣味大、對操作環(huán)境污染大。溶劑精制處理中深度加氫精制的手段少。隨著環(huán)保要求的嚴(yán)格和精細化工、電子工業(yè)、家居用品、日用化學(xué)品對溶劑性能的要求提高，對高品質(zhì)的溶劑需求日益增加，國內(nèi)需要加快開發(fā)、生產(chǎn)高品質(zhì)綠色環(huán)保溶劑，盡快改變這類溶劑主要依靠進口的局面。

我國烴類溶劑發(fā)展中需要解決的問題如下：按照國外常規(guī)烴類溶劑分類法，開發(fā)我國相應(yīng)的品種、牌號；提高我國烴類溶劑脫雜質(zhì)深度；逐漸擴大加氫精制的手段；加強溶劑回收，防治污染。原油中的輕餾分是烴類溶劑生產(chǎn)的主要原料。近年來，國民經(jīng)濟各行業(yè)對烴類溶劑的質(zhì)量要求提高，品種和數(shù)量的需求增加，對烴類溶劑品種和質(zhì)量提出了新的要求。世界烴類溶劑的主要生產(chǎn)廠商有殼牌化學(xué)、?？松?莫比爾化學(xué)、韓國S K等，類別和品種齊全，能適應(yīng)各個行業(yè)的要求。韓國SK有基礎(chǔ)烴類溶劑品種60個左右，經(jīng)摸擬調(diào)合品種可擴展到200個以上，其年銷售溶劑370kt/a。

一個世紀(jì)以來，人類為適應(yīng)社會和工業(yè)生產(chǎn)的需要，在化學(xué)領(lǐng)域取得了十分輝煌的進步，創(chuàng)造了巨大的業(yè)績。但由于受傳統(tǒng)發(fā)展觀念的影響，一些化工企業(yè)向環(huán)境排放了大量的污染物，某些化學(xué)品被不加節(jié)制地濫用，給整個生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的影響。如在涂料、膠粘劑、油漆、橡膠、化纖、醫(yī)藥及油脂等加工使用過程中需要使用大量的有機溶劑，此外在機械、電子和文具等精密儀器的清洗乃至于服務(wù)業(yè)如服裝干洗過程中都要用到大量的各種溶劑，使用量最大、最常見的溶劑主要有石油醚、苯類芳香烴、醇、酮和鹵代烴等。目前，這些有機溶劑絕大多數(shù)都是易揮發(fā)、有毒和有害的，這些溶劑在使用過程中相當(dāng)大一部分經(jīng)過揮發(fā)進入到空氣中，在太陽光的照射下容易在地面附近形成光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致并加劇人們的肺氣腫、支氣管炎，甚至誘發(fā)癌癥病變。此外這些溶劑還會污染水體、毒害水生動物及影響人類的健康。因此，揮發(fā)性有機溶劑是造成大氣污染的主要廢氣物之一。隨著人們對環(huán)境的重視，需要尋找一種能夠替代這類有機溶劑的沒有（或盡可能少的）環(huán)境副作用的新型綠色溶劑。而綠色化學(xué)針對污染物的來源及特性通過設(shè)計新路線，尋找綠色替代化合物和原材料，選擇高效催化劑等方面從源頭上防止污染的產(chǎn)生，其中尋找綠色替代溶劑是綠色化學(xué)主要研發(fā)內(nèi)容之一。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，一些破壞大氣層的化學(xué)溶劑使用受到了限制，一些有毒害性及低職業(yè)接觸極限的化學(xué)溶劑將被烴類溶劑取代。同時，隨著工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各種烴類溶劑產(chǎn)品需求量將會有很大增加。

六、結(jié)束語

在有機化學(xué)中大多數(shù)反應(yīng)是在溶劑中進行的，溶劑在有機化學(xué)反應(yīng)中的作用越來越受到重視，特別是在合成中如何有效的使用溶劑，已成為一個很重要的問題。一般可以把溶劑分為質(zhì)子溶劑、極性非質(zhì)子溶劑、非極性非質(zhì)子溶劑三種。同一反應(yīng)使用不同的溶劑，反應(yīng)效果相差甚大。隨著我國烴類溶劑產(chǎn)品開發(fā)力度的加大，烴類溶劑產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值不斷提高，烴類溶劑生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)休^大的發(fā)展，尤其開發(fā)新型的綠色溶劑不但可以替代傳統(tǒng)的有機溶劑而且能夠為反應(yīng)分子提供新的分子環(huán)境，使反應(yīng)的選擇性轉(zhuǎn)化率得到改變和提高，或使分離提純等過程較容易進行，不久將來綠色溶劑將迎來一個更加繁榮的春天。