芳烃抽提
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一、芳烃抽提概述在石油化工领域,芳烃抽提是一种从原料中分离得到纯芳烃的技术,其产品具有较高使用价值,是当前社会生产发展中的一种重要物质。
所谓芳烃抽提,就是通过抽提萃取的工艺来对原料中的芳烃进行分离。
就目前而言,芳烃抽提依据工艺原理的不同主要有液液抽提与萃取精馏两种方式,但无论哪种方式都可以有效解决原料中芳烃与非芳烃混合难以蒸馏提取的问题。
其中液液抽提工艺主要是基于不同烃类组分在特定溶剂中有着不同溶解度的原理,运用特定溶剂使原料中烃类组分溶解后形成不同密度的液相,进而达到芳烃分离目的。
萃取精馏工艺主要是基于不同烃类组分在极性溶剂中的挥发程度不同而运用极性溶剂来对原料中的芳烃进行提取。
这两种抽提工艺技术都能够达到芳烃分离提取目的,但两者也有诸多不同。
在现代石油化工生产中对芳烃抽提工艺技术进行对比分析,更有助于我们对两种工艺技术的特点进行把控。
二、芳烃抽提工艺技术的对比分析1.芳烃抽提溶剂对比从上述分析可知,当前芳烃抽提的两种方法都离不开溶剂的运用,所以在对比抽提工艺时首先就可以对溶剂进行对比。
具体而言,芳烃抽提工艺中需要依据不同的工艺技术原理去选择不同的抽提溶剂。
如液液抽提中需要选择具有较强芳烃溶解能力的溶剂,以确保原料中的不同芳烃产生良好溶解效果并有助于芳烃分离。
而萃取抽提工艺中的溶剂则需要具有与芳烃沸点差大的特点,以便于不同芳烃组分进行分离提取。
如液液抽提工艺目前使用较多的溶剂有环丁砜、Techtiv-100th等。
2.芳烃抽提工艺技术介绍结合芳烃抽提的基本原理,现阶段在石油化工领域所产生的抽提技术主要有溶剂抽提和抽提蒸馏两种。
其中溶剂抽提就是基于原料中芳烃在溶剂中的不同化学效应而诞生的技术,而抽提蒸馏则是通过物理手段降低烃类蒸气压加大不同烃类的沸点来对原料中芳烃进行分离。
溶剂抽提技术是最早诞生的一种芳烃抽提技术,其依靠溶剂作为芳烃分离的工具。
该抽提工艺技术经过长时间的发展产生了不同的技术类型,如最早期的Udex法就是以二乙二醇醚为溶剂,而当前国内外芳烃溶剂提取中所使用的溶剂则有环丁砜、N-甲基吡络烷酮等,并由此诞生了Sulfolane法、Arosoivan法等。
芳烃抽提操作问答第1题什么叫抽提过程?抽提过程的三个必要条件是什么?答:抽提又称萃取,是分离液体混合物的一种方法,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类混合物中分离出芳烃的一种过程。
抽提能进行的三个必要条件是:(1)混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度;(2)溶剂和被溶物质能以简单方法分离;(3)抽提液和抽余液比重不同,并分为两个明显的液层。
第2题抽提的适用场合有哪些?答:一般说来,下列情况采用抽提的方法将显示出优越性:(1)混合液的相对挥发度小或形成恒沸物,•用一般精馏方法不能分离或很不经济;(2)混合液浓度很低,采用精馏方法须将大量稀释剂汽化,能耗过大;(3)混合液含热敏性物质,采用抽提方法可避免物料受到破坏。
第3题什么是抽提过程中的重相、轻相、连续相、分散相?答:混合液和溶剂分别连续地引入抽提塔的底部和顶部,并且在重力的影响下形成二股流动方向相反的料液流和溶剂流,比重大的液流自上而下称作重相;比重小的液流自下而上叫做轻相。
为了使二液相在流动时互相密切接触,其中一相充满整个抽提塔,称为连续相,而另一相以液滴状分散于连续相中,称为分散相。
两液相中的任何一相均可称为分散相,一般采用流量大的液相为分散相,以增加相际接触面积。
芳烃抽提是工艺中抽提塔以重相为分散相,非芳水洗塔以轻相为分散相。
第4题什么是贫溶剂?什么是富溶剂?答:溶剂从抽提塔顶进入后,经过多层塔盘,不断地溶解大量的芳烃,这种含有芳烃的溶剂称为富溶剂。
溶解大量芳烃的溶剂进入回收塔经汽提分离出芳烃后的溶剂,只含少量水分,不含芳烃的溶剂称为贫溶剂。
第5题抽提能使用什么溶剂?本装置使用什么溶剂?答:芳烃抽提能使用二乙二醇醚、二丙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。
本装置使用的溶剂是环丁砜。
请写出环丁砜的他子式、结构式、分子量、密度、常压沸点、表面张力。
芳烃抽提原理1、前言芳烃抽提装置是炼油通向化工的一座桥梁。
它能提高高纯度的B、T、X等基本有机化工原料。
芳烃抽提工艺原理是将芳烃和非芳烃通过溶剂进行萃取分离。
主要分为有Udex法(甘醇类溶剂)、Sulfolane 法(环丁砜溶剂)、Arosolvan法(N-甲基吡咯烷酮溶剂)、DMSO法(二甲基亚砜溶剂)、Formex法(N-甲酰吗啉溶剂)。
我国老装置都用Udex法,新建装置大多用Sulfolane法。
近年来,随着单芳烃组分(主要是纯苯)需要的增加,一种抽提蒸馏工艺发展较快,其中RIPP专利工艺已经在国内多家炼厂工业化生产。
本次我公司芳烃抽提单元规模为35万吨/年(按进料计加工能力),工艺采用与老连续重整装置一致的Sulfolane法(环丁砜溶剂)抽提工艺,技术成熟,操作经验丰富。
产品要求:芳烃抽提单元主要进出物料:*吸附分离来甲苯,进混芳罐与抽提产混芳一起去歧化单元。
芳烃抽提单元流程简图:第一节芳烃抽提原理抽提又称液液萃取,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类物中分离出芳烃的一种过程。
抽提和蒸馏、吸附等操作一样,都属于物理分离方法.抽提原料是个混合物,在加入环丁砜后,油中的芳烃溶解到溶剂中,从而形成组成不同、密度不同的两个液相,即油相和溶剂相。
油相中含有少量芳烃且密度较小,溶剂相含有大量芳烃且密度大,经过筛板塔连续多次逆流接触抽提,就可以得到高纯度的芳烃。
影响抽提过程的主要因素抽提过程的影响因素很多,概括为三要素:抽提原料油、溶剂和采用的手段(设备、操作条件等)。
在溶剂和设备结构选定后,操作条件就起着重要的作用。
下面结合芳烃抽提过程,分别讨论上述三要素对抽提过程的影响。
1溶剂性质的影响1.1溶剂的分配系数kc在萃取过程中,常常采用分配系数以表示平衡的两共存相中溶质浓度之间的关系,分配系数kc的定义为:kc=CE/CR式中:CE——平衡时溶质在萃取相(E)中的浓度;CR——平衡时溶质在萃余相(R)中的浓度。
芳烃抽提操作问答1.什么是芳烃抽提?芳烃抽提是一种从原料中分离出芳烃化合物的工艺过程。
通常,原料中含有多种化合物,包括芳烃和非芳烃。
通过芳烃抽提,可以将芳烃从原料中提取出来,以便进一步用于炼化和化学合成。
2.为什么要进行芳烃抽提?芳烃是一类重要的化学原料,广泛用于制备塑料、橡胶、化学纤维、染料、医药等领域。
进行芳烃抽提可以提高原料的利用率,减少能源消耗和环境污染。
3.芳烃抽提的操作步骤有哪些?芳烃抽提的一般操作步骤如下:(1)原料预处理:原料中可能含有杂质,需要进行预处理以除去杂质,如沉淀、过滤等。
(2)抽提剂选择:选择适当的抽提剂,通常是一种具有亲疏水性质的有机溶剂。
(3)搅拌混合:将原料与抽提剂进行充分混合,以便芳烃与抽提剂相互溶解。
(4)分离:通过物理或化学方法,将芳烃与抽提剂分离开来。
常用的分离方法包括蒸馏、萃取等。
(5)抽提剂回收:将分离后的抽提剂进行回收再利用。
(6)芳烃纯化:对从抽提过程中得到的芳烃进行进一步的纯化和提纯,以获得所需的纯度和质量。
4.抽提剂的选择有哪些考虑因素?在选择抽提剂时需要考虑以下因素:(1)亲合性:抽提剂应具有与芳烃相互溶解的能力,以便有效地提取芳烃。
(2)稳定性:抽提剂在工艺条件下应保持稳定,不易发生变化或分解。
(3)蒸汽压:抽提剂的蒸汽压应适中,方便回收和再利用。
(4)环境友好性:抽提剂应符合环保要求,不对环境造成污染。
5.常用的芳烃抽提方法有哪些?常用的芳烃抽提方法包括溶剂抽提、萃取和吸附等。
溶剂抽提是将芳烃溶解在适当的有机溶剂中,利用溶解度差异将芳烃与非芳烃分离;萃取是通过溶剂选择性溶解芳烃,实现分离;吸附是将芳烃吸附在吸附剂上,利用吸附剂的亲疏水性质分离芳烃。
6.芳烃抽提中可能遇到的问题有哪些?芳烃抽提中可能遇到的问题包括:(1)抽提效率低:原料中含有其他成分干扰抽提过程,导致芳烃抽提效率低。
(2)抽提剂回收:抽提剂的回收和再利用是一个重要的环节,如果回收方法不当,会增加成本和能耗。
当溶剂是恒沸物或所需分离的组分沸点很接近时,一般的蒸馏方法不适用。
除可采用恒沸蒸馏或萃取蒸馏外,有些场合以应用先萃取在蒸馏的方法较为经济。
例如,使重整油中的芳烃与未转化的烷烃分离就是如此--炼油工业中称这一萃取过程为“芳烃抽提”。
芳烃装置包括预分离、芳烃抽提蒸馏和芳烃分离也称芳烃萃取,用萃取剂从烃类混合物中分离芳烃的液液萃取过程。
主要用于从催化重整和烃类裂解汽油中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯),有时也用于从催化裂化柴油回收萘,抽出芳烃以后的非芳烃剩余物称抽余油。
轻质芳烃与相近碳原子数的非芳烃沸点相差很小(如苯80.1℃,环己烷80.74℃,2,2,3-三甲基丁烷80.88℃),有时还形成共沸物,因此实际上不能用精馏方法分离。
利用芳烃在某些溶剂中溶解度比非芳烃大的特点,采用液液萃取方法可以回收纯度很高的芳烃。
常用萃取剂有二乙二醇醚(二甘醇)、三乙二醇醚(三甘醇)、四乙二醇醚(四甘醇)、环丁砜等,也用二甲基亚砜、Ν-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等(见表)。
1952年美国环球油品公司开发以二乙二醇醚为溶剂的尤狄克斯(Udex)法抽提芳烃,在休斯敦投产后,广为应用。
芳烃在重整汽油中含量高,不含烯烃、硫化物等杂质,处理较易。
裂解汽油中含较多的二烯烃、烯烃、苯乙烯及少量的含硫、氮、氧的有机物,二烯烃很易聚合,硫化物很难从芳烃中除去。
因此,从裂解汽油中抽提芳烃之前,必须进行二段加氢处理,以除去上述杂质。
工艺流程以二乙二醇醚处理催化重整汽油为例。
原料在抽提塔中与溶剂逆流接触进行萃取,温度125~140℃,溶剂对原料比约15:1。
抽提塔底物含溶解在溶剂中的芳烃,将后者送入汽提塔(见解吸)与溶剂分离,塔底的溶剂循环去抽提塔,塔顶产物送入芳烃水洗塔洗去残余溶剂后即为纯芳烃混合物。
抽提塔顶的非芳烃,送水洗塔洗除残余溶剂。
两个水洗塔底均为水与溶剂,去溶剂回收塔,蒸出水后,塔底溶剂去抽提塔循环使用。
芳烃抽提工艺第一节芳烃抽提有关概念1、溶剂的选择对抽提过程来说,溶剂的选择是十分重要的。
选择一个适合的溶剂是抽提过程能否进行的关键。
而且,这溶剂要容易回收,公用工程消耗低,腐蚀性要小,所以,选择溶剂时一般应考虑以下几个方面:溶剂的选择性要足够大,越大越好;溶剂对芳烃的密度差要大,不易乳化,以利于逆流操作;溶剂对芳烃的溶解度要大,以降低溶剂量和操作费用;溶剂本身要有良好的化学稳定性,热稳定性和抗氧稳定性,不与原料发生化学反应,这样才能保证溶剂的循环使用;溶剂的沸点与料液的沸点差要大,不生成共沸物,以便于将产品与溶剂用简单的蒸馏方法加以分离;溶剂的蒸发潜热和比热要小,以减少溶剂回收时的热量消耗;溶剂与料液之间的界面张力要大,以便于液滴的凝聚分层;溶剂应具有不易发泡,不易腐蚀设备、无毒、不易爆炸和着火、低廉、来源方便等特点。
溶剂的粘度不易过大,以便于传质。
上述各项中,最主要的指标是溶剂对芳烃的溶解能力和选择性。
本装置溶剂为环丁砜,环丁砜具有比重大、沸点高、比热小、热稳定性强,对碳钢腐蚀性小等优点。
环丁砜是一种高极性溶剂具有优良化学性与稳定性,能与水混合,也是很多有机化合物与很多普通的聚合物的良好溶剂。
分子式 C4H8SO2环丁砜的化学性质:环丁砜一般不与化学品如酸、硫醇和二烯烃等反应,在酸和碱存在下一般不发生聚合和分解。
当环丁砜与碳酸钠、醋酸钠、25%氢氧化钠水溶液和铜、铁,在回流温度下加热五小时没有发现它们之间有反应。
在140~150℃时,环丁砜与93%硫酸之间发生一种反应,还能与氯化铝和硫化氢反应放出氯化氢和硫化氢。
环丁砜不会被金属锌和醋酸式盐酸还原,然而,环丁砜可以被氢化铝锂还原为硫。
环丁砜在220℃以下显示良好的热稳定性,在此温度时它慢慢地产生二氧化硫和不饱和物(可能是聚合物),使溶液呈棕色。
环丁砜在200℃进行腐蚀试验,结果表明对碳钢的腐蚀作用可以忽略不计(约1mm/年)。
环丁砜属微毒性化合物,对皮肤无刺激性,其LD50(50%致死量)的口服毒性对小鼠是500~50000mg/kg,对老鼠是1900~2500ml/kg,对兔子是大于2820ml/kg,对兔子皮肤在环丁砜中暴露24小时无刺激。
芳烃抽提原理1、前言芳烃抽提装置是炼油通向化工的一座桥梁。
它能提高高纯度的B、T、X等基本有机化工原料。
芳烃抽提工艺原理是将芳烃和非芳烃通过溶剂进行萃取分离。
主要分为有Udex法(甘醇类溶剂)、Sulfolane 法(环丁砜溶剂)、Arosolvan法(N-甲基吡咯烷酮溶剂)、DMSO法(二甲基亚砜溶剂)、Formex法(N-甲酰吗啉溶剂)。
我国老装置都用Udex法,新建装置大多用Sulfolane法。
近年来,随着单芳烃组分(主要是纯苯)需要的增加,一种抽提蒸馏工艺发展较快,其中RIPP专利工艺已经在国内多家炼厂工业化生产。
本次我公司芳烃抽提单元规模为35万吨/年(按进料计加工能力),工艺采用与老连续重整装置一致的Sulfolane法(环丁砜溶剂)抽提工艺,技术成熟,操作经验丰富。
产品要求:芳烃抽提单元主要进出物料:*吸附分离来甲苯,进混芳罐与抽提产混芳一起去歧化单元。
芳烃抽提单元流程简图:第一节芳烃抽提原理抽提又称液液萃取,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类物中分离出芳烃的一种过程。
抽提和蒸馏、吸附等操作一样,都属于物理分离方法.抽提原料是个混合物,在加入环丁砜后,油中的芳烃溶解到溶剂中,从而形成组成不同、密度不同的两个液相,即油相和溶剂相。
油相中含有少量芳烃且密度较小,溶剂相含有大量芳烃且密度大,经过筛板塔连续多次逆流接触抽提,就可以得到高纯度的芳烃。
影响抽提过程的主要因素抽提过程的影响因素很多,概括为三要素:抽提原料油、溶剂和采用的手段(设备、操作条件等)。
在溶剂和设备结构选定后,操作条件就起着重要的作用。
下面结合芳烃抽提过程,分别讨论上述三要素对抽提过程的影响。
1溶剂性质的影响1.1溶剂的分配系数kc在萃取过程中,常常采用分配系数以表示平衡的两共存相中溶质浓度之间的关系,分配系数kc的定义为:kc=CE/CR式中:CE——平衡时溶质在萃取相(E)中的浓度;CR——平衡时溶质在萃余相(R)中的浓度。
芳烃抽提原理1、前言芳烃抽提装置是炼油通向化工的一座桥梁。
它能提高高纯度的B、T、X等基本有机化工原料。
芳烃抽提工艺原理是将芳烃和非芳烃通过溶剂进行萃取分离。
主要分为有Udex法(甘醇类溶剂)、Sulfolane 法(环丁砜溶剂)、Arosolvan法(N-甲基吡咯烷酮溶剂)、DMSO法(二甲基亚砜溶剂)、Formex法(N-甲酰吗啉溶剂)。
我国老装置都用Udex法,新建装置大多用Sulfolane法。
近年来,随着单芳烃组分(主要是纯苯)需要的增加,一种抽提蒸馏工艺发展较快,其中RIPP专利工艺已经在国内多家炼厂工业化生产。
本次我公司芳烃抽提单元规模为35万吨/年(按进料计加工能力),工艺采用与老连续重整装置一致的Sulfolane法(环丁砜溶剂)抽提工艺,技术成熟,操作经验丰富。
产品要求:芳烃抽提单元主要进出物料:*吸附分离来甲苯,进混芳罐与抽提产混芳一起去歧化单元。
芳烃抽提单元流程简图:第一节芳烃抽提原理抽提又称液液萃取,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类物中分离出芳烃的一种过程。
抽提和蒸馏、吸附等操作一样,都属于物理分离方法.抽提原料是个混合物,在加入环丁砜后,油中的芳烃溶解到溶剂中,从而形成组成不同、密度不同的两个液相,即油相和溶剂相。
油相中含有少量芳烃且密度较小,溶剂相含有大量芳烃且密度大,经过筛板塔连续多次逆流接触抽提,就可以得到高纯度的芳烃。
影响抽提过程的主要因素抽提过程的影响因素很多,概括为三要素:抽提原料油、溶剂和采用的手段(设备、操作条件等)。
在溶剂和设备结构选定后,操作条件就起着重要的作用。
下面结合芳烃抽提过程,分别讨论上述三要素对抽提过程的影响。
1溶剂性质的影响1.1溶剂的分配系数kc在萃取过程中,常常采用分配系数以表示平衡的两共存相中溶质浓度之间的关系,分配系数kc的定义为:kc=CE/CR式中:CE——平衡时溶质在萃取相(E)中的浓度;CR——平衡时溶质在萃余相(R)中的浓度。
芳烃抽提操作问答芳烃抽提操作问答第1题什么叫抽提过程?抽提过程的三个必要条件是什么?答:抽提又称萃取,是分离液体混合物的一种方法,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类混合物中分离出芳烃的一种过程。
抽提能进行的三个必要条件是:(1)混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度;(2)溶剂和被溶物质能以简单方法分离;(3)抽提液和抽余液比重不同,并分为两个明显的液层。
第2题抽提的适用场合有哪些?答:一般说来,下列情况采用抽提的方法将显示出优越性:(1)混合液的相对挥发度小或形成恒沸物,•用一般精馏方法不能分离或很不经济;(2)混合液浓度很低,采用精馏方法须将大量稀释剂汽化,能耗过大;(3)混合液含热敏性物质,采用抽提方法可避免物料受到破坏。
第3题什么是抽提过程中的重相、轻相、连续相、分散相?答:混合液和溶剂分别连续地引入抽提塔的底部和顶部,并且在重力的影响下形成二股流动方向相反的料液流和溶剂流,比重大的液流自上而下称作重相;比重小的液流自下而上叫做轻相。
为了使二液相在流动时互相密切接触,其中一相充满整个抽提塔,称为连续相,而另一相以液滴状分散于连续相中,称为分散相。
两液相中的任何一相均可称为分散相,一般采用流量大的液相为分散相,以增加相际接触面积。
芳烃抽提是工艺中抽提塔以重相为分散相,非芳水洗塔以轻相为分散相。
第4题什么是贫溶剂?什么是富溶剂?答:溶剂从抽提塔顶进入后,经过多层塔盘,不断地溶解大量的芳烃,这种含有芳烃的溶剂称为富溶剂。
溶解大量芳烃的溶剂进入回收塔经汽提分离出芳烃后的溶剂,只含少量水分,不含芳烃的溶剂称为贫溶剂。
第5题抽提能使用什么溶剂?本装置使用什么溶剂?答:芳烃抽提能使用二乙二醇醚、二丙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。
本装置使用的溶剂是环丁砜。
请写出环丁砜的他子式、结构式、分子量、密度、常压沸点、表面张力。
芳烃抽提操作问答第1题什么叫抽提过程?抽提过程的三个必要条件是什么?答:抽提又称萃取,是别离液体混合物的一种方法,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现别离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类混合物中别离出芳烃的一种过程。
抽提能进展的三个必要条件是:(1)混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度;(2)溶剂和被溶物质能以简单方法别离;(3)抽提液和抽余液比重不同,并分为两个明显的液层。
第2题抽提的适用场合有哪些?答:一般说来,以下情况采用抽提的方法将显示出优越性:(1)混合液的相对挥发度小或形成恒沸物,•用一般精馏方法不能别离或很不经济;(2)混合液浓度很低,采用精馏方法须将大量稀释剂汽化,能耗过大;(3)混合液含热敏性物质,采用抽提方法可防止物料受到破坏。
第3题什么是抽提过程中的重相、轻相、连续相、分散相?答:混合液和溶剂分别连续地引入抽提塔的底部和顶部,并且在重力的影响下形成二股流动方向相反的料液流和溶剂流,比重大的液流自上而下称作重相;比重小的液流自下而上叫做轻相。
为了使二液相在流动时互相密切接触,其中一相充满整个抽提塔,称为连续相,而另一相以液滴状分散于连续相中,称为分散相。
两液相中的任何一相均可称为分散相,一般采用流量大的液相为分散相,以增加相际接触面积。
芳烃抽提是工艺中抽提塔以重相为分散相,非芳水洗塔以轻相为分散相。
第4题什么是贫溶剂?什么是富溶剂?答:溶剂从抽提塔顶进入后,经过多层塔盘,不断地溶解大量的芳烃,这种含有芳烃的溶剂称为富溶剂。
溶解大量芳烃的溶剂进入回收塔经汽提别离出芳烃后的溶剂,只含少量水分,不含芳烃的溶剂称为贫溶剂。
第5题抽提能使用什么溶剂?本装置使用什么溶剂?答:芳烃抽提能使用二乙二醇醚、二丙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。
本装置使用的溶剂是环丁砜。
请写出环丁砜的他子式、构造式、分子量、密度、常压沸点、外表张力。