甲醇生产过程安全措施分析详解.doc

甲醇生产过程安全措施分析 甲醇，分子式是CH3OH，相对分子质量32.04。常温常压下，纯甲醇是无色透明、易挥发、可燃、略带醇香的有毒液体。甲醇蒸汽能和空气形成爆炸性混合物。燃烧时无烟，火焰呈蓝色，在较强阳光下不易被肉眼发现。甲醇能和水及常用有机溶剂（乙醇、乙醚、丙酮、苯等）以任意比相溶，但不能和脂肪烃类化合物互溶。甲醇是有机物醇类中最简单的一元醇。甲醇绝大多数是以酯或醚的形式存在于自然界中，只有某些树叶或果实中含有少量的游离甲醇。 甲醇的化学性质如下： 甲醇分子中含有-氢原子和羟基基团，化学性质较活泼，能与许多化合物进行反应，生成有工业应用价值的化工产品。甲醇的主要化学反应有：氧化反应、脱氢反应、裂解反应、置换反应、脱水反应、羰基化反应、氨化反应、酯化反应、缩合反应、氯化反应等。 ⑴氧化反应 CH3OH+1/2O2→HCHO+H2O 在一定条件下，甲醇不完全氧化成甲醛和水，这是工业上制取甲醛的主要反应之一。以下反应是甲醛工业生产中需要通过控制工艺条件加以抑制的反应。甲醛进一步氧化会生成甲酸： HCHO+1/2O2→HCOOH 甲醇部分氧化：CH3OH+1/2O2→2H2+CO2 甲醇完全燃烧氧化，放出大量的热：CH3OH+O2→CO2+H2O ⑵脱氢反应 在金属催化剂存在下，甲醇气相脱氢生成甲醛，这也是工业上制取甲醛的基本反应之一。CH3OH→HCHO+H2 在铜系催化剂存在下和一定温度下，两分子甲醇脱氢可生成甲酸甲酯，由此，可进一步制得甲酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺等。2CH3OH→HCOOCH3+2H2 ⑶裂解反应 在铜催化剂存在下，甲醇能裂解呈一氧化碳和氢： CH3OH→CO+H2 若裂解过程中有水蒸气存在，则发生水蒸气转化反应： CO+H2O→H2+CO2 另外，甲醇与水蒸气也可以发生如下的反应： CH3OH+H2O→3H2+CO2 ⑷置换反应 甲醇能与活泼金属发生反应，生成甲氧基金属化合物，典型的反应有：2CH3OH+2Na→2CH3ONa+H2 ⑸脱水反应 甲醇在Al2O3或氟石、分子筛催化剂作用下，分子间脱水生成二甲醚：2CH3OH→(CH3)2O+H2O ⑹羰基化反应 甲醇和光气发生反应生成氯甲酸甲酯，进一步反应生成碳酸二甲酯： CH3OH+COCl2→CH3OCOCl+HCl CH3OCOCl+CH3OH→(CH3O)2CO+HCl 在压力65MPa，温度250摄氏度下，以碘化钴作催化剂；或在压力3MPa，温度160摄氏度条件下，以碘化铑作催化剂，甲醇和CO能发生羰基化反应生成醋酸或醋酸酐： CH3OH+CO→CH3COOH CH3OH+CO→(CH3CO)2O+H2O 在压力3MPa，温度130摄氏度下，以氯化亚铜作催化剂，甲醇和一氧化碳、氧气发生氧化羰基化反应生成碳酸二甲酯：2CH3OH+CO+1/2O2→(CH3O)2CO+H2O 在碱催化剂作用下，甲醇和二氧化碳发生羰基化反应生成碳酸二甲酯： 2CH3OH+CO2→(CH3O)2CO 在压力5~6MPa，温度80~100摄氏度下，以甲醇钠为催化剂，甲醇和一氧化碳发生羰基化反应可生成甲酸甲酯：CH3OH+CO→HCOOCH3 ⑺氨化反应 在压力5~20MPa，温度370~420摄氏度下，以活性氧化铝或分子筛作催化剂，甲醇和氨发生反应生成一甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，经精馏分离可得到一甲胺、二甲胺、三甲胺产品。 CH3OH+NH3→CH3NH2+H2O 2CH3OH+NH3→(CH3)2NH+2H2O 3CH3OH+NH3→(CH3)3N+3H2O ⑻酯化反应 甲醇可与多种无机酸和有机酸发生酯化反应，甲醇和硫酸发生酯化反应生成硫酸氢甲酯，硫酸氢甲酯经加热减压蒸馏生成重要的甲基化试剂硫酸二甲酯：CH3OH+H2SO4→CH3OSO2OH+H2O CH3OSO2OH→CH3OSO3OCH3+H2SO4 甲醇和硝酸作用生成硝酸甲酯：CH3OH+HNO3→CH3NO3+H2O 甲醇和甲酸反应生成甲酸甲酯：CH3OH+HCOOH→HCOOCH3+H2O ⑼缩合反应 甲醇能与醛类发生缩合反应，生成甲缩醛或醚，例如： 2CH3OH+HCHO→CH3OCH2OCH3+H2O CH3OH+(CH3)3CHO→(CH3)3COCH3[MTBE]+H2O ⑽氯化反应 甲醇和氯化氢在ZnO/ZrO催化剂作用下发生氯化反应生成一氯甲烷：CH3OH+HCl→CH3Cl+H2O 一氯甲烷和氯化氢在CuCl2/ZrO2催化剂作用下进一步发生氧氯化反应生成二氯甲烷和三氯甲烷：CH3OH+HCl+1/2O2→CH2Cl2+H2O CH3Cl