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甲醇

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甲醇

文章作者:二甲苯發布時間:2018-12-08 00:42浏覽次數:


 
 
甲醇(Methanol,CH3OH)是結構最為簡單的飽和一元醇,CAS号為67-56-1或170082-17-4,分子量為32.04,沸點為64.7℃。因在幹餾木材中首次發現,故又稱“木醇”或“木精”。是無色有酒精氣味易揮發的液體。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經口攝入0.3~1g/kg可緻死。用于制造甲醛和農藥等,并用作有機物的萃取劑和酒精的變性劑等。成品通常由一氧化碳與氫氣反應制得。
制備方法
合成法
1.甲醇的生産,主要是合成法,合成的化學反應式為:
  2H2+CO→CH3OH 
2.将合成後的粗甲醇,經預精餾脫除甲醚。(高壓法最先實現工業合成的方法,但因其能耗大,加工複雜,材質要求苛刻,産品中副産物多,由ICI低壓和中壓法及Lurgi低壓和中壓法取代。工業上合成甲醇幾乎全部采用一氧化碳加壓催化加氫的方法,工藝過程包括造氣、合成淨化、甲醇合成和粗甲醇精餾等工序。)
3.将粗甲醇淨化,淨化過程包括精餾和化學處理。化學處理主要用堿破壞在精餾過程中難以分離的雜質,并調節pH值;精餾主要是脫除易揮發組分如二甲醚,以及難揮發的乙醇、高碳醇和水。粗餾後的純度一般都可達到98%以上。
4.将工業甲醇用精餾的方法将含水量降到0.01%以下。再用次碘酸鈉處理,可除去其中的丙酮。經精餾得純品甲醇。
5.BV-Ⅲ級甲醇的制備主要采用精餾工藝。以工業甲醇為原料,經精餾、超淨過濾、超淨分裝,得高純甲醇産品。一般均以工業甲醇為原料,經常壓蒸餾除去水分,控制塔頂64~65℃,過濾除去不溶物即可。 
幹餾法
最早是用木材幹餾法生産甲醇,故甲醇也叫木醇。自然遊離狀态的甲醇非常的少,故這種方法既浪費木材,産品又含有丙酮等雜質,并且很難除去。因為這種方法不能滿足需要,1924年以後,人們開始逐漸停止使用這個方法。 
應用領域
基本有機原料之一,用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機産品。也是農藥(殺蟲劑、殺螨劑)、醫藥(磺胺類、合黴素等)的原料,合成對苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。 
甲醇的主要應用領域是生産甲醛,甲醛可用來生産膠粘劑,主要用于木材加工業,其次是用作模塑料、塗料、紡織物及紙張等的處理劑。
甲醇另一主要用途是生産醋酸。醋酸消費約占全球甲醇需求的7%,可生産醋酸乙烯、醋酸纖維和醋酸酯等,其需求與塗料、粘合劑和紡織等方面的需求密切相關。
甲醇可用于制造甲酸甲酯,甲酸甲酯可用于生産甲酸、甲酰胺和其他精細化工産品,還可用作殺蟲劑、殺菌劑、熏蒸劑、煙草處理劑和汽油添加劑。
甲醇也可制造甲胺,甲胺是一種重要的脂肪胺,以液氮和甲醇為原料,可通過加工分立為一甲胺、二甲胺、三甲胺,是基本的化工原料之一。
可合成為碳酸二甲酯,是一種環保産品,應用于醫藥、農業和特種行業等。
可合成為乙二醇,是石化中間原料之一,可用于生産聚酯和防凍劑。
可用于制造生長促進劑。可以使作物大量增産,保持枝葉鮮嫩、茁壯茂盛、在夏天也不會枯萎,可大量減少灌溉用水,有利于旱地作物的生長。
可合成甲醇蛋白,以甲醇為原料經微生物發酵生産的甲醇蛋白被稱為第二代單細胞蛋白,與天然蛋白相比,營養價值更高,粗蛋白含量比魚粉和大豆高得多,而且含有豐富的氨基酸、礦物質和維生素,可以代替魚粉、大豆、骨粉、肉類和脫脂奶粉。 
甲醇用作清洗去油劑,MOS級主要用于分立器件,中、大規模集成電路,BV-Ⅲ級主要用于超大規模集成電路工藝技術。
用作分析試劑,如作溶劑、甲基化試劑、色譜分析試劑。還用于有機合成。
通常甲醇是一種比乙醇更好的溶劑,可以溶解許多無機鹽。亦可摻入汽油作替代燃料使用。20世紀80年代以來,甲醇用于生産汽油辛烷值添加劑甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料,以及甲醇蛋白等産品,促進了甲醇生産的發展和市場需要。
甲醇不僅是重要的化工原料,而且還是性能優良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應得到MTBE(甲基叔丁基醚),它是高辛烷值無鉛汽油添加劑,亦可用作溶劑。除此之外,還可制烯烴和丙烯,解決資源短缺問題。
甲醇可用于生産二甲醚,二甲醚除了在日用化工、制藥、農藥、染料、塗料等方面有廣泛的用途,還具有方便清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少。易加壓為液體、易儲存等燃料性能。甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料稱為醇醚燃料。它的燃燒效率和熱效率均高于液化氣。 
安全措施
健康危害
甲醇被大衆所熟知,具有毒性。工業酒精中大約含有4%的甲醇,若被不法分子當作食用酒精制作假酒,飲用後,會産生甲醇中毒。甲醇的緻命劑量大約是70毫升。
  甲醇的毒性對人體的神經系統和血液系統影響最大,它經消化道、呼吸道或皮膚攝入都會産生毒性反應,甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。在甲醇生産工廠,中國有關部門規定,空氣甲醇的濃度限制為PC-stel=50mg/m3,PC-TWA=25mg/m3,在有甲醇氣的現場工作須戴防毒面具、工廠廢水要處理後才能排放,允許含量小于200mg/L的甲醇。
  甲醇的中毒機理是,甲醇經人體代謝産生甲醛和甲酸(俗稱蟻酸),然後對人體産生傷害。常見的症狀是,先是産生喝醉的感覺,數小時後頭痛,惡心,嘔吐,以及視線模糊。嚴重者會失明,乃至喪命。失明的原因:甲醇的代謝産物甲酸累積在眼睛部位,破壞視覺神經細胞。腦神經也會受到破壞,而産生永久性損害。甲酸進入血液後,會使組織酸性越來越強,損害腎髒導緻腎衰竭。 
毒性:屬低毒毒性。
急性毒性:LD50:5628mg/kg(大鼠經口),15800mg/kg(兔經皮);LC50:82776mg/kg,4小時(大鼠吸入);人經口5~10ml,潛伏期8~36小時,緻昏迷;人經口15ml,48小時内産生視網膜炎,失明;人經口30~100ml中樞神經系統嚴重損害,呼吸衰弱,死亡。
亞急性和慢性毒性:大鼠吸入50mg/m3,12小時/天,3個月,在8~10周内可見到氣管、支氣管粘膜損害,大腦皮質細胞營養障礙等。
緻突變性:微生物緻突變:啤酒酵母菌12pph。DNA抑制:人類淋巴細胞300mmol/L。
生殖毒性:大鼠經口最低中毒濃度(TDL0):7500mg/kg(孕7~19天),對新生鼠行為有影響。大鼠吸入最低中毒濃度(TCL0):20000ppm(7小時,孕1~22天),引起肌肉骨骼、心血管系統和泌尿系統發育異常。
接觸限制
甲醇對人體有低毒,因為甲醇在人體新陳代謝中會氧化成比甲醇毒性更強的甲醛和甲酸(蟻酸)。
初期中毒症狀包括心跳加速、腹痛、上吐(嘔)、下瀉、無胃口、頭痛、暈、全身無力。嚴重者會神智不清、呼吸急速至衰竭。失明是最典型的症狀,甲醇進入血液後,會使組織酸性變強産生酸中毒,導緻腎衰竭。最嚴重者是死亡。
 
然而,仍然有不少不法商人不顧生命安全,用含有甲醇的工業酒精勾兌假酒并出售。但是,正品酒中也有極微量的甲醇,是宿醉的原因之一。甲醇中毒可以用乙醇解毒。因為甲醇在肝髒中被酒精脫氫酶氧化成甲醛,然後形成甲酸。乙醇可以和甲醇競争醇脫氫酶,而使人體有時間排除甲醇。
危害防治
中毒症狀
身體危害:對中樞神經系統有麻醉作用;對視神經和視網膜有特殊選擇作用,引起病變;可緻代謝性酸中毒。
急性中毒:短時大量吸入出現輕度眼上呼吸道刺激症狀(口服有胃腸道刺激症狀);經一段時間潛伏期後出現頭痛、頭暈、乏力、眩暈、酒醉感、意識朦胧、谵妄,甚至昏迷。視神經及視網膜病變,可有視物模糊、複視等,重者失明。代謝性酸中毒時出現二氧化碳結合力下降、呼吸加速等。
慢性影響:神經衰弱綜合征,植物神經功能失調,粘膜刺激,視力減退等。皮膚出現脫脂、皮炎等。
急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣着,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼睑,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸,就醫。
食入:飲足量溫水,催吐或用清水或 1%硫代硫酸鈉溶液洗胃,就醫。
甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身無毒,而代謝産物有毒,因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶,而這種酶和乙醇更具親和力。因此,甲醇中毒者,可以通過飲用烈性酒(酒精度通常在60度以上)的方式來緩解甲醇代謝,進而使之排出體外。而甲醇已經代謝産生的甲酸,可以通過服用小蘇打(碳酸氫鈉)的方式來中和。 [9] 
洩漏應急處理
迅速撤離洩漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入,切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服,不要直接接觸洩漏物,盡可能切斷洩漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量洩漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收,也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量洩漏:構築圍堤或挖坑收容,用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器内,回收或運至廢物處理場所處置。 
緊急情況概述
液體。高度易燃,其蒸氣與空氣混合,能形成爆炸性混合物。吞食後有毒。跟皮膚接觸有毒。吸入有毒。短期暴露有嚴重損傷健康的危險。
GHS危險性類别
根據GB 30000-2013化學品分類和标簽規範系列标準(參閱第十五部分),該産品分類如下:易燃液體 ,類别 2;急毒性-口服 ,類别 3;急毒性-皮膚 ,類别 3;急毒性-吸入 ,類别 3;特定目标器官毒性-單次接觸 ,類别 1。
安全标志
危險運輸編碼:UN 1230 3/PG 2
危險品标志: 易燃有毒
安全标識:S7/S16/S24/S45/S36/S37/S39
危險标識:R11/R23/R24/R25/R39
儲存運輸
儲存注意事項
儲存于陰涼、通風良好的專用庫房内,遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃,保持容器密封。應與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有洩漏應急處理設備和合适的收容材料。
運輸注意事項
本品鐵路運輸時限使用鋼制企業自備罐車裝運,裝運前需報有關部門批準。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及洩漏應急處理設備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽(罐)車應有接地鍊,槽内可設孔隔闆以減少震蕩産生靜電。嚴禁與氧化劑、酸類、堿金屬、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易産生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按規定路線行駛,勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。