甲醇是結構最簡單的飽和壹元醇,化學文摘社編號:67-56-1,170082-17-4,分子量 32.04,沸點 64.7℃。又稱 "木醇 "或 "木精"。為無色液體,有酒精氣味,易揮發。有毒,誤飲 5 至 10 毫升即可致盲,大量飲用會導致死亡。它可用於制造甲醛和農藥,也可用作有機物質的萃取劑和酒精的變性劑。通常由壹氧化碳和氫反應生成。
中文名稱甲醇
外文名稱甲醇
別名木醇
結構式 CH3OH
相對分子質量 32.04
沸點 64.7 ℃
化學品類別 有機物-酒精
控制類型 控制-易燃類
貯存方法 密閉
分子式 CH4O
甲醇球棒模型
中文名稱:甲醇
中文異名:甲醇(木醇;木粗;木精;工業酒精;無水甲醇;甲醇/高純;工業甲醇)
英文名稱:Methanol
俄文名稱:Methanol
English name: Methanol
Russian Name:Метанол
暴露極限:200 ppm TWA;310 ppm STEL;對皮膚有嚴重刺激性。200 ppm TWA; 260 mg/m?TWA;6000 ppm IDLH(NIOSH)。200 ppm TWA; 260 mg/m?TWA (OSHA)[1]
有毒物質數據:67-56-1(有害物質數據)
2開發與應用
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甲醇結構式
發展趨勢
盡管甲醇行業產能過剩形勢嚴峻,但我國甲醇裝置投資熱度依然不減。新增產能 640 萬噸,2011 年新增產能 814 萬噸,2012 年我國將有超過 550 萬噸的甲醇裝置投產。前瞻產業研究院甲醇產業研究小組認為,要消化過剩產能,應加快拓展甲醇汽油、甲醇制烯烴等新興領域。
甲醇可以從煤炭中生產,特別是從劣質高硫煤和焦爐煤氣回收中生產。甲醇還可以從生物質(如森林、有機廢物等)中提取。甲醇生產是我國化工行業中的成熟產業,生產工藝簡單,投資和生產成本低。2012 年我國甲醇年生產能力為 5074 萬噸,年產量約為 2640 萬噸,產能過剩形勢嚴峻。新建年產60萬噸裝置,投資約20億元,其生產工藝路線和設備可完全立足國內,並擁有自主知識產權。
2002年以來,我國甲醇市場受下遊需求旺盛的拉動,甲醇生產企業紛紛擴建和新建,使得甲醇產能急劇增加,產量連年大幅增長。2010 年我國甲醇產能 3757 萬噸,產量 1575 萬噸,已成為世界第壹大甲醇生產國。
應用
1.基本有機原料之壹。主要用於制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機產品。
分子結構圖[2]
2.重要化工原料之壹。隨著 C1 化學工業的發展,甲醇已成為制造乙烯和丙烯的重要原料。
3.用作油漆、清漆、蟲膠、油墨、粘合劑、染料、生物堿、醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙基纖維素和聚乙烯醇縮丁醛的溶劑。
4.是制造農藥、醫藥、塑料、合成纖維和甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等有機化學品的原料。其他還用作汽車防凍劑、金屬表面清潔劑和酒精變性劑。
5.20世紀80年代以來,甲醇被用於生產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產品,極大地促進了甲醇生產的發展和市場的需求;甲醇被用作F1賽車的燃料添加劑,也被廣泛用於甲醇燃料電池。
6.用作分析試劑,如溶劑、甲基化試劑、色譜試劑。還用於有機合成。
7.甲醇作為清洗劑和脫脂劑,MOS 級主要用於分立器件、中大規模集成電路,BV-Ⅲ 級主要用於超大規模集成電路技術。
3理化性質
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物理性質
物理狀態液體
顏色透明、無色
氣味純品清淡,類似乙醇;粗品有刺激性和難聞的氣味
熔點
-98 °C(litt.沸點
64.5 ~ 64.7 °C (lit.)
密度
0.791 g/mL at 25 °C
閃點
52 °F (~11 °C)
蒸汽密度
1.11 (atm = 1)
log P(辛醇/水分配系數)
- 0.69[3]
蒸汽壓力
127 毫米汞柱(25°C)[4]
410 毫米汞柱(50°C)
折射率
n20/D 1.329(升)
爆炸上限 %(V/V):44.0
爆炸下限 % (V/V):5.5 V):5.5
Contamination
<;10(APHA)
水溶性
易溶
貯存條件
室溫
化學性質
NIST化學物質信息
甲醇(67-56- 1)
EPA化學物質信息
甲醇(67-56-1)
易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火和高熱可引起燃燒和爆炸。與氧化劑接觸,可發生化學反應或引起燃燒。在火災中,受熱容器有爆炸危險。可蔓延到相當遠的下層地方,遇明火會引起回燃。燃燒分解出壹氧化碳、二氧化碳、水。中毒。
4甲醇貯存
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甲醇貯存
甲醇最適宜的貯存容器為不銹鋼容器和塑料貯罐,塑料貯罐以純聚乙烯(線型低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE)為原料,甲醇塑料貯罐采用特殊的滾塑工藝整體成型。具有無焊接、無泄漏、無毒、重量輕、抗老化、抗沖擊、耐腐蝕、壹體成型整體性強、使用壽命長等優點尤為突出。可儲存和反應大多數無機酸、堿、鹽溶液和大多數有機溶劑,可部分替代不銹鋼鈦、鎳、高級合金鋼等材料,該產品符合危險品儲運規定,是儲存甲醇和反應化學腐蝕性溶液、潔凈溶液的理想儲存容器。該產品符合國家衛生標準,可替代不銹鋼容器裝運食品級溶液。
甲醇罐的進出氣口
甲醇罐的進出氣口必須采用與塑料罐相同材質的PE法蘭,這樣就不會因其他材質的接口而造成泄漏。
5.生產方法
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工業上合成甲醇幾乎都采用壹氧化碳加壓催化加氫法,其工藝流程包括制氣、合成提純、甲醇合成和粗甲醇蒸餾過程;(粗甲醇提純過程包括蒸餾和化學處理。化學處理主要是用堿破壞蒸餾過程中難以分離的雜質,並調節 pH 值;蒸餾主要是除去二甲醚等揮發性組分,以及難以揮發的組分亍乙醇、高碳醇和水。(粗蒸餾後的純度壹般可達 98% 以上)
工業甲醇的含水量通過蒸餾降到 0.01% 以下。然後用次碘酸鈉處理,除去其中的丙酮。蒸餾後得到純甲醇;
壹般都是以工業甲醇為原料,常采用加壓蒸餾除去水分,塔頂控制在64~65℃,過濾除去不溶物即可;
也可從木焦油酸幹餾分離得到;
甲醇制備主要采用蒸餾工藝。以工業甲醇為原料,通過精餾、超凈過濾、超凈分餾,得到高純甲醇產品。
6安全風險
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毒性
甲醇對人體的毒性較低,因為甲醇在人體代謝過程中會氧化成甲醛和甲酸(蟻酸),而甲醛和甲酸的毒性比甲醇大,因此飲用含有甲醇的酒會導致失明、肝病甚至死亡。誤飲4毫升以上就會出現中毒癥狀,10毫升以上會因視神經永久性損傷而導致失明,30毫升已經可以導致死亡。
中毒初期癥狀包括心跳加快、腹痛、嘔吐、腹瀉、食欲不振、頭痛、頭暈和全身無力。嚴重者會出現意識模糊、呼吸急促直至衰竭。失明是最典型的癥狀。甲醇進入血液後,會使組織酸性增加,產生酸中毒,導致腎衰竭。最嚴重的情況是死亡。
然而,仍有許多不法商人不顧人的生命安全,用含有甲醇的工業酒精勾兌假酒出售。然而,真酒中也有微量的甲醇,這也是造成宿醉的原因之壹。甲醇中毒可以用乙醇解毒。甲醇在肝臟中被乙醇脫氫酶氧化成甲醛和甲酸。乙醇可以與甲醇競爭酒精脫氫酶,從而為身體排出甲醇提供時間。
中毒癥狀和措施
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的選擇性作用,引起病變;可引起代謝性酸中毒。
急性毒性:短期內大量吸入有輕度眼部和上呼吸道刺激(口腔胃腸道刺激);潛伏壹段時間後,出現頭痛、頭暈、乏力、眩暈、醉酒、朦朧、譫妄,甚至昏迷。視神經和視網膜病變,可能會出現視力模糊、復視等,嚴重者會失明。代謝性酸中毒,二氧化碳結合能力下降,呼吸加快等。
慢性影響:神經衰弱綜合征、植物神經功能紊亂、粘膜刺激、視力減退。皮膚出現脫脂、皮炎等。
皮膚接觸:脫去汙染的衣物,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動的水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速離開現場,呼吸新鮮空氣。保持呼吸道通暢。如果呼吸困難,給予氧氣。如果呼吸停止,立即進行人工呼吸。尋求醫療救助。
進食:飲用足量溫水並催吐。用水或1%硫代硫酸鈉溶液洗胃。就醫。
毒性:低毒。
急性毒性:LD505628mg/kg(大鼠口服);15800mg/kg(家兔經皮);LC5082776mg/kg,4小時(大鼠吸入);人口服5-10ml,潛伏期8-36小時,致昏迷;人口服15ml,48小時,致視網膜炎、失明;人口服30-100ml中樞神經系統嚴重損害。100ml中樞神經系統嚴重損害,呼吸無力,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周內可見氣管、支氣管粘膜損傷,大腦皮層細胞營養障礙。
致突變性:微生物致突變性:啤酒酵母 12pph。DNA 抑制作用:人淋巴細胞 300mmol/L。
生殖毒性:大鼠口服最低毒性濃度(TDL0):7500mg/kg(妊娠 7-19 天),對新生大鼠的行為有影響。大鼠吸入最低毒性濃度(TCL0):20000ppm(7 小時):20000ppm(7小時),(妊娠1~22天),導致肌肉骨骼、心血管系統和泌尿系統發育異常。
泄漏應急處理
迅速將泄漏汙染區人員疏散到安全地帶,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急人員佩戴自給正壓式呼吸器和防靜電工作服。不要直接接觸泄漏點。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道和排洪渠等受限空間。小量泄漏:用沙子或其他不可燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,用洗臉水稀釋,然後放入廢水系統。大量泄漏:築堤或挖坑以控制泄漏。用泡沫覆蓋以減少蒸汽危害。使用防爆泵將泄漏物轉移到槽罐車或專用收集器中,進行回收或運送到廢物處理場進行處理。
7、註意事項
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操作:封閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具(半面罩)、化學安全眼鏡、防靜電工作服和橡膠手套。遠離火源和熱源,嚴禁在工作場所吸煙。使用防爆通風系統和設備。防止蒸汽泄漏到工作場所的空氣中。避免與氧化劑、酸和堿金屬接觸。灌裝時應控制流速,並有接地裝置,防止靜電積累。配備適當品種和數量的消防設備和泄漏應急設備。空容器可能殘留有害物質。
儲存:存放在陰涼通風的倉庫中。遠離火源和熱源。儲存溫度不得超過 30℃。保持容器密封。應與氧化劑、酸、堿金屬等分開存放,不得混放。使用防爆照明和通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲存區應配備泄漏應急處理設備和合適的遮蔽材料。
8法規信息
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《危險化學品安全管理條例》(2011年2月16日國務院第144次常務會議修訂通過)、《化學危險物品安全管理條例實施細則》(化勞[1992]677號)、《工作場所安全使用化學品規定》([1996]勞部發423號)等法規。對化學危險品的安全使用、化學危險品的生產、儲存、運輸、裝卸等都作了相應的規定;將常用危險化學品的分類和標誌(GB 13690-92)定為3.2類閃點易燃液體。
9生產分析
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我國甲醇消費經歷了壹個快速增長的過程。智研咨詢統計數據顯示,2012年,我國甲醇表觀消費量達到3622萬噸,是2002年的8.8倍。從 2004 年開始,我國甲醇表觀消費量呈現快速增長勢頭,近 8 年年均增速達 25.9%。推動我國甲醇消費量快速增長的主要因素,壹方面是甲醛、醋酸、甲烷氯化物等傳統領域的穩定發展,另壹方面是醇醚燃料、石油化工替代原料等新興領域的快速發展。
2010年以來,中國甲醇市場的下遊消費格局發生了很大變化。主要表現在傳統消費領域(甲醛、醋酸、甲胺、MTBE、甲烷氯化物等)甲醇需求逐步趨於穩定增長,醇醚燃料和石化替代原料(烯烴)領域發展迅速。
近10年來,傳統領域甲醇消費量仍保持快速增長,年均增長率達21.4%,但隨著下遊市場需求趨於穩定和飽和,增長勢頭有所放緩。其中,僅醋酸和有機矽行業由於技術突破,對甲醇消費的需求仍保持強勁勢頭,但隨著醋酸產能過剩和市場飽和,未來甲醇消費增速也將放緩。
醇醚燃料在部分省份發展較快。2012年,甲醇燃料用量預計達到600萬噸左右(包括甲醇汽油、液化石油氣醚化、甲縮醛等),占甲醇消費總量的17%。二甲醚替代液化氣領域消費量約為 690 萬噸,占甲醇總消費量的 19%。
2011年以來,由於我國煤制烯烴示範項目運行負荷逐步提高,2012年甲醇制烯烴領域甲醇消費量約為424萬噸,占總消費量的12%。此外,2013 年初甲醇制芳烴中試裝置也順利投產。這表明,我國甲醇替代石化原料將成為甲醇消費的重要發展方向。
但受國外低價天然氣甲醇的沖擊,我國甲醇進口量自2009年起猛增,壹直維持在500萬噸左右。