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甲醇系结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇很轻、挥发度高、无色、易燃及有毒,误饮5~10毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。通常用作溶剂、防霜剂、燃料或中和剂,用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳氢气反应制得。

编辑摘要
中文名: 甲醇 别名: 羟基甲烷、木醇、木精
英文名: methyl alcohol 化学式: CH3OH
CAS号: 67-56-1 SMILES: CO
RTECS: PC1400000 摩尔质量: 32.04 g·mol−1
外观: 无色液体 密度: 0.7918 g/cm³
熔点: -97℃ 沸点: 64.7℃
溶解度(水): 与水完全互溶 黏度: 0.59 mPa·s,20 °C
偶极矩: 1.69 D(气态) 警示术语: R:11-39/23/24/25
安全术语: S:1/2-7-16-36/37-45 主要危害: 饮用含有甲醇的酒可引致失明、肝病、甚至死亡。
闪点: 11℃

目录

甲醇 - 概述

EINECS号 200-659-6

MDL:MFCD00004595

Beilstein:1098229 

甲醇有毒性,若误饮5~10毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。甲醇也易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物,甲醇完全燃烧生成二氧化碳水蒸气,同时放出热量。工业制法和储备工业上用一氧化碳和氢气的混合气(合成气)在一定的条件下制备甲醇。甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料,主要用于生产甲醛。甲醇分子中,碳原子以sp3杂化轨道成键,氧原子以sp3杂化轨道成键,为极性分子。

不少细菌在进行缺氧新陈代谢之时,都会产生甲醇。因此,空气中存有少量甲醇的蒸气,但几日内就会在阳光照射之下被空气中的氧气氧化,成为二氧化碳。

甲醇 - 济南创世化工甲醇物理性质

甲醇的比例填充模型甲醇的比例填充模型

外观与性状:甲醇是一种透明、易燃、易挥发的有毒无色澄清液体,有刺激性气味。微有乙醇样气味,粗品刺鼻难闻,易流动,燃烧时无烟有蓝色火焰,能与水、醇、醚等有机溶剂互溶,能与多种化合物形成共沸混合物,能与多种化合物形成溶剂混溶,溶解性能优于乙醇,能溶解多种无机盐类,如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。易燃,蒸气能与空气形成爆炸极限6.0%-36.5%(体积)。有毒,一般误饮15ml可致眼睛失明。

折光率:1.3301

相对蒸气密度(空气=1):1.11 

饱和蒸气压(kPa):13.33(21.2℃) 

甲醇分子结构图甲醇分子结构图[1]

燃烧热(kJ/mol):727.0 

临界温度(℃):240

临界压力(MPa):7.95 

辛醇/水分配系数的对数值:-0.82/-0.66 

爆炸上限%(V/V):44.0 

引燃温度(℃):385 

爆炸下限%(V/V):5.5 

溶解性:溶于水,可混溶于醇、醚等多数有机溶剂

自燃点:463.89℃,

甲醇 - 化学性质

可燃性

甲醇遇热、明火或氧化剂易燃烧。甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。易燃,燃烧时有无光的淡蓝色火焰。燃烧反应式为:CH3OH + O2 → CO2 + H2O。蒸气能与空气形成爆炸混合物.爆炸极限6.0%-36.5%(vol)。[2]

酯化反应

 甲醇可以与羧酸反应生成相应的某酸甲

分子间脱水反应

甲醇可以与其他醇(包括甲醇)进行分子间脱水反应生成相应的

氧化反应

甲醇可以被氧化剂氧化为甲醛

甲醇 - 制取方法

甲醇最早由木材和木质素干馏制得,故俗称木醇。自然界中游离态甲醇很少见,但在许多植物油脂,天然染料,生物碱中却有它的衍生物、合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)、液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气或其他可燃性气体)为原料、经造气、净化(脱硫)变换、除去二氧化碳、配制成一定配比的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件,单产甲醇(分高压法、低压和中压)或与合成氨联产甲醇(联醇法)。合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大、加工复杂、材质要求苛刻、产品中副产品多、后来被ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。 

1923年以前,甲醇几乎全部是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的,当时的世界总产量为4500吨。  

1923年,德国BASF在合成氨工业化的基础上,用锌铝催化剂在高温高压下实现了由碳和氢合成甲醇的工业化生产。

甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:2H2 + CO → CH3OH 。合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。

可由氢与一氧化碳的混合物在高温高压下通过催化剂(主要有CuO, 还有其他的辅助作用的催化剂例如Al2O3,V2O3,Fe2O3,K2O,ZnO,也有一些用钯,铂贵金属作为催化剂)合成。也可由低级烷烃氧化制得。此外,还可从木材干馏时得到的焦木酸分出。

甲醇 - 生产方法

1、工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳加压催化加氢的方法,工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序;(粗甲醇的净化过程包括精馏和化学处理。化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节pH值;精馏主要是脱除易挥发组分如二甲醚,以及难挥发组分职乙醇、高碳醇和水。粗馏后的纯度一般都可达到98%以上。)
2、将工业甲醇用精馏的方法将含水量降到0.01%以下。再用次碘酸钠处理,可除去其中的丙酮。经精馏得纯品甲醇;
3、一般均以工业甲醇为原料,经常压蒸馏除去水分,控制塔顶64~65℃,过滤除去不溶物即可;
4、还可从木材干馏时得到的焦木酸分出;
5、甲醇的制备主要采用精馏工艺。以工业甲醇为原料,经精馏、超净过滤、超净分装,得高纯甲醇产品。

甲醇 - 主要用途

甲醇是最简单的饱和醇,也是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,它广泛用于有机合成、医药、农药、涂料、染料、汽车和国防等工业中。 用于制造甲醛和农药(杀虫剂、杀虫螨)、医药(磺胺类、合霉素类)等的原料、合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯的原料之一、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。

用作基本有机原料、溶剂及防冻剂。主要用于制甲醛、香精染料、医药、火药、防冻剂等。甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛醋酸氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。 

作为清洗去油剂,用于分立器件、中、大规模集成电路以及超大规模集成电路工艺技术。

甲醇制二甲醚(DME)   

甲醇制烯烃(MTP)   

甲醇制氢(MTH)

甲醇 - 相关术语

安全术语

S16Keep away from sources of ignition.
远离火源。
S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴适当的防护服和手套。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。
S7Keep container tightly closed.
保持容器密封。

风险术语

R11Highly flammable.
高度易燃。
R23/24/25Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮肤接触及吞食有毒。[3]

甲醇 - 危害健康

中毒症状

甲醇的比例填充模型甲醇样品示例

甲醇被大众所熟知,是因为其毒性。工业酒精中大约含有4%的甲醇,被不法分子当作食用酒精制作假酒,而被人饮用后,就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。致死量为30毫升以上,甲醇在体内不易排出, 会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生产工厂,中国有关部门规定,空气中允许甲醇浓度为50mg/m3,在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放,允许含量小于200mg/L 。

饮用含有甲醇的酒可引致失明、肝病、甚至死亡。 早期症状包括心跳加速、腹痛、上吐(呕)、下泻、无胃口、头痛、晕、全身无力。 严重者会神志不清、呼吸急速至衰竭、视网膜受伤害、失明,而失明则是它最典型的症状,最严重者是死亡。

中毒机理

甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),然后对人体产生伤害。常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊。严重者会失明,乃至丧命。失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏,产生永久性损害。甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭。甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒(酒精度通常在60度以上)的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打(碳酸氢钠)的方式来中和。

甲醇 - 安全措施

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。实行就业前和定期的体检。
泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗液稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。回收或运至废物处理场所处置。
灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

甲醇 - 使用注意事项

危险性概述

健康危害:对中枢神经系统有麻醉作用;对视神经和视网膜有特殊选择作用,引起病变;可致代射性酸中毒。   

急性中毒:短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道刺激症状(口服有胃肠道刺激症状);经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谵妄,甚至昏迷。视神经及视网膜病变,可有视物模糊、复视等,重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。   

慢性影响:神经衰弱综合征,植物神经功能失调,粘膜刺激,视力减退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。   

燃爆危险:该品易燃,具刺激性。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。   

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。   

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。   

食入:饮足量温水,催吐。用清水或 1%硫代硫酸钠溶液洗胃。就医。

消防措施

危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。   

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。   

灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。   

灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

泄漏应急处理

甲醇的比例填充模型甲醇样品示例

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱金属接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。   

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱金属等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。[4]

运输注意事项

甲醇运输注意事项:本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批准。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、碱金属、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

甲醇 - 经济运行

据统计,2011 年我国甲醇生产企业295 家,总产能达到4 654 万t,比上年增加21.2%。其中新增产能867 万t,淘汰产能53 万t;全年甲醇产量达2 627 万t,比上年增长49.9%,超出预期;装置开工率达56.5%,比上年增加10.9 个百分点,但开工率仍偏低;甲醇平均出厂价2 710 元/t,比上年提高18.1%;甲醇进口573.2 万t,比上年增加10.45%,平均进口价格368.7 美元/t,比上年增加73.7 美元/t,进口甲醇占我国表观消费量的比重由2010 年的22.9%下降到18%。           

根据统计数据,我国甲醇新建企业布局和原料结构逐渐趋于合理。在新增产能中,大型甲醇装置多是以煤为原料,分布于西部资源地;中小型装置多是以焦炉气为原料的综合利用项目。中大型装置大多配套有下游产品,延伸了产业链。           

2011 年尽管全球经济不景气,但我国甲醇下游新兴应用市场快速发展,传统应用市场依然给力。甲醛、醋酸行业对甲醇需求分别增长约4%和10%;新兴下游二甲醚、甲醇燃料(甲醇汽油)、甲醇制烯烃等对甲醇需求增幅较大。

甲醇 - 应用发展

甲醇汽油

甲醇汽油样品图甲醇汽油样品图

甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里,用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中:M15(在汽油里添加15%甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料,分别应用于各种汽油发动机,可以在不改变现行发动机结构的条件下,替代成品汽油使用,并可与成品油混用。甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好,具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。世界各国根据不同国情,研发了M3、M5、M15、M20、M50、M85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。现在,商用甲醇主要为M85(85%甲醇+15%汽油)和 M100,M100性能优于M85,具有更大的环境优越性。

从世界各国的情况来看,二十世纪二十年代甲醇汽油就开始用作车用燃料。第二次世界大战期间,甲醇汽油广泛应用于德国。上世纪七十年代,受二次石油危机的影响,美国、日本、德国和瑞典等国先后投入人力、物力,进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。  

世界各国根据不同国情,研发了M3、M5、M15、M30、M50、M85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。商用甲醇主要为M85(85%甲醇+15%汽油)和M100,M100性能优于M85,具有更大的环保优越性,但应用高比例的甲醇汽油必须改变发动机结构,即使用专门的甲醇汽车。

 

甲醇工业

甲醇生产过程比较简单,原料来源多样,煤、石脑油和天然气均可制甲醇。甲醇用途广泛,它的下游产品多达几百种。近年来由于世界各国环保意识的加强,特别是美国国会于1990年11月15日通过清洁空气法修正案以后,甲醇的身价备增,全球甲醇的需求增长加快。

甲醇属低附加值化工产品。低成本是该类产品竞争的核心,也是生产企业采取的重要竞争战略,是企业安身立命的关键。低成本需要优化各种影响产品成本的生产要素,包括原料价格、工艺路线、融资成本、装置规模和物流费用

甲醇 - 法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第3.2 类中闪点易燃液体。
相关术语
安全术语
S16Keep away from sources of ignition.
远离火源。
S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴适当的防护服和手套。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。
S7Keep container tightly closed.
保持容器密封。
风险术语
R11Highly flammable.
高度易燃。
R23/24/25Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮肤接触及吞食有毒。

甲醇 - 甲醇产能快速增长

  自2005年以来,我国甲醇的生产能力就一直保持快速增长的态势。2005——2012年,全国甲醇生产能力年均增长率达到54%,平均每年新增产能600余万吨,产量也是在快速增长,年均增长率达到56%。2010年,总共有21家企业新增了甲醇产能,其中新增产能在30万吨以上的有6家,全国甲醇产能达到4200万吨,产能增加了1000万吨。2011年,产能更达到4900万吨,产能增加了700万吨。
  《2013-2017年中国甲醇行业发展前景分析及投资风险预测产业洞察报告 》数据显示2012年,全国甲醇产能突破5000万吨大关,达到创纪录的5300万吨,新增加的产能达到了400万吨,其中70%以上新增产能为煤炭原料装置,其余为焦炉气装置。2012年,全国甲醇产量达到2600多万吨,同比增长了近19%,开工率为49%。预计2013年,我国甲醇的产能还将增加约600万吨,总产能将达到5900万吨,产量将达到3000万吨,总开工率为52%左右。
  从地域看,我国甲醇新增产能大多集中在山西、陕西、内蒙古、新疆等产煤大省。山西新增产能多是小的焦炉气质甲醇装置,最大的产能装置为30万吨。内蒙古和陕西多是大的煤基装置,这些装置规模大的有60万——80万吨,生产成本相对较低。
  近年来,随着我国经济的持续发展,国内市场甲醇的需求量一直在稳步上升,但是需求量的增长远远赶不上生产能力的高速增长。2005——2011年,我国市场上甲醇的需求量从700万吨增加到3100万吨,7年时间增加了2400万吨,年均增加340万吨,年均增长率约为21%。而在2005——2012年间,我国甲醇生产能力从1100万吨增加到5300万吨,7年时间增加了4200万吨,年均增加600万吨,年均增长率约达到了56%,远远高于需求量的增长。

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有机化合物分类树

我要提建议

简单的说就是大多数含碳元素的化合物及其衍生物的一切元素及其化合物。石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等,均属有机化合物。有机物是生命产生的物质基础。

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参考资料:
[1]^引用日期:2013-11-25
[2]^引用日期:2012-05-08
[3]^引用日期:2013-03-30
[4]^引用日期:2012-05-08

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