网站主页 > 甲醇 > 新闻专题 > 关于甲醇的应用

关于甲醇的应用

发布日期:2018/8/8 13:56:23

【概述】

甲醇是一种有机化合物,是最简单的醇类。甲醇很轻、挥发度高、无色、易燃及有毒。通常用作溶剂、防霜剂(antifreeze)、燃料或中和剂。广泛应用于医药、农药、染料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等生产,还用于溶剂和工业及民用燃料等。

【理化性质】

外观:无色液体 密度:0.7918 g/cm3 熔点:–97℃(176 K) 沸点:64.7 ℃(337.8 K) 在水中的溶解度:与水完全互溶 pKa:~15.5 黏度:0.59 mPa·s,20℃ 分子偶极矩:1.69 D(气态) 化学性质:甲醇为中闪点液体,易燃,燃烧时无火焰;其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物,遇明火,高温有燃烧爆炸危险;与烙酸,高氯酸等反应剧烈,有爆炸危险。

【制备方法】

1.高压法 即合成气在高温(340~420℃)、高压(30~50MPa)下,以锌-铬氧化物作催化剂,其生产能力大,单程转化率较高。但是,高压法有许多缺点,如合成压力和温度高、设备投资和操作费用大、操作复杂、温度压力不易控制、副产物多,原料损失大。

高压法合成甲醇工艺流程
图1为高压法合成甲醇工艺流程

2.低压法 即用合成气味原料在低压(5MPa)、温度为275℃左右下进行,采用铜基催化剂合成甲醇。低压法的特点是选择性高,粗甲醇中的杂质少,精制甲醇质量好。

低压法合成甲醇工艺流程
图2为低压法合成甲醇工艺流程

3.中压法 即以合成气为原料,操作压力为10-27MPa,温度235-275℃,催化剂为铜基催化剂。此法的特点是处理量大、设备庞大、占地面积大。

中压法合成甲醇工艺流程
图3为中压法合成甲醇工艺流程

【毒理作用】

甲醇主要经呼吸道和胃肠道吸收,皮肤也可部分吸收。甲醇吸收至体内后,可迅速分布在机体各组织内,其中,以脑脊液、血、胆汁和尿中的含量最高,眼房水和玻璃体液中的含量也较高,骨髓和脂肪组织中最低。甲醇在肝内代谢,经醇脱氢及甲醛脱氢等作用,先氧化成甲醛,进而氧化成甲酸。本品在体内氧化缓慢,仅为乙醇的1/7,排泄也慢,有明显蓄积作用。未被氧化的甲醇经呼吸道和肾脏排出体外,部分经胃肠道缓慢排出。绝大多数急性中毒病例系误服甲醇兑制的假酒所致。人口服5~10ml,可致严重中毒;一次口服15ml,或2d内分次口服累计达124~164ml,可致失明。30ml为成人最小致死量。少数系经呼吸道吸入和经皮肤吸收中毒。人在甲醇浓度为39~65g/m3的空气中接触30~60min可发生中毒。

急性甲醇中毒后主要受损靶器官是中枢神经系统、视神经及视网膜。甲醇作用于神经系统,具有明显的麻醉作用,可引起脑水肿。对视神经和视网膜有特殊的选择作用,易引起视神经萎缩,导致双目失明。 一般认为,甲醇的毒性是由其本身及其代谢产物所致的。以前认为毒性作用主要为代谢产物甲醛所致,甲醛能抑制视网膜的氧化磷酸化过程,使膜内不能合成ATP,细胞发生变性,最后引起视神经萎缩。近年研究表明,甲醛很快代谢成甲酸,急性中毒引起的代谢性酸中毒和眼部损害,主要与甲酸含量相关。甲醇在体内抑制某些氧化酶系统,抑制糖的需氧分解,造成乳酸和其他有机酸积聚以及甲酸累积,而引起酸中毒。甲酸通过抑制细胞色素氧化酶引起血浆运输障碍,导致中毒性视神经病。由甲酸诱导的线粒体呼吸抑制和组织缺氧,可产生乳酸。甲酸、乳酸等堆积引起代谢性酸中毒。

【用途】 

甲醇广泛应用于医药、农药、染料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等生产,还用于溶剂和工业及民用燃料等。 甲醇亦有时会用于更高的份子建构,例如:利用改性高岭土作催化剂,我们可以把甲醇脱水生成二甲醚。科学家基于高岭土在类似的环境所扮演的催化角式,以及地球创始之时的丰富甲烷环境,推论出地球生命的生成可能从甲醇开始。 用于制造甲醛、纤维素、甲基化反应,用做防冻剂、萃取剂、橡胶加速剂,亦可作染料、树脂、人造革、火漆薄膜、玻璃纸、喷漆等的溶剂以及油漆、颜料去除剂、有机合成的中间体等。也可用做燃料、焊剂。

【应用】

1.甲醇氧化制甲醛 甲醇在高温、浮石银、催化剂或其它固体催化剂存在下直接氧化制甲醛。目前,国内外40%以上的甲醇用于制甲醛,进而合成树脂、塑料及其他化工原料。聚甲醛是性能优良的工程塑料,其用途十分广泛。甲醛还用来制取丁二醇、乌洛托品等近一百种下游产品。

2.甲醇氨化制甲胺 将甲醇与氨按一定比例混合,在370~420℃、5.0~20.0MPa压力下,以活性氧化铝为催化剂进行合成,制得一甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物,再经精馏可得一、二或三甲胺产品。一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。

3.甲醇羰基化制醋酸 由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸,其总量占世界醋酸生产能力的50%以上。

4.甲醇酯化可生产各种酯类化合物。

5.甲醇与氯气、氢气混合催化反应生成一、二、三氯甲烷,直至四氯化碳。一氯甲烷可用作有机硅化合物和含氟树脂的原料,又是重要的甲基化剂,用于生产甲基纤纤维素、季胺化学品等。二氯甲烷用于去漆剂、气雾剂、医药原料及硅片生产。三氯甲烷可生产HCFC-22作制冷剂,或进一步加工生产四氟乙烯等产品,可用作有机溶剂、萃取剂,还可用作染料和药物的中间体等。四氯甲烷可用行生产F-11、F-12等。

6.甲醇在金属硅铝催化剂或ZSM-5型分子筛存在下,脱水可制得二甲醚。

7.甲醇脱氢制甲酸甲酯。 甲酸甲酯是有机合成原料,可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。甲酰胺是医药、香料、染料的原料,还可用作纸张处理剂,纤维工业的柔软剂,有机合成的极性溶剂等。二甲基甲酰胺是重要的有机化工原料和优良的溶剂,可用作气体吸收剂、农药、聚氯酯合成革以及聚丙烯腈抽丝和丁二烯抽提等领域。

8.甲酸制甲基叔丁基醚(MTBE)。 MTBE具有较好的调和特性,从环保和发动机操作两方面考虑,均被认为是汽油最好的改良剂,MTBE被列入世界上50种基本化工产品之一,每吨MTBE约需消耗0.4吨甲醇,因此可望成为今后甲醇消费的大市场。

9.甲醇用作燃料。 甲醇掺烧汽油,在北美和西欧已合法化,在我国,四川省今年已出台M15的地方标准,山西省全甲醇汽车已研制成功,并在山西省全面试点。全甲醇汽车开始批量,计划在山西和安徽省推广使用。

10.其他 甲基微生物发酵制造甲醇蛋白。此外还可用作防漆剂、除锈剂等。