甲醇学习资料

甲醇物化性质：甲醇是无色、透明、易挥发的有毒易燃液体，能完全溶解于水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类，其性质如下：分子式CH3OH 分子量32.04 沸点64.5～64.7℃闪点16℃(开口容器)、12℃(闭口容器) 自燃点473℃(空气中)临界温度240℃临界压力79.54×105Pa 蒸汽压 1.2897×104Pa比重0.7913(d4) 密度0.81 g/ml(0℃)比热 2.470～2.533 J/g℃(20～25℃)甲醇用途：(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。

如酚醛、脲醛、密胺─甲醛树脂等，后者是制餐具、贴面板的新型材料。

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1,4-丁二醇、季戊四醇和乌洛托品等近一百种下游产品。

美国还用尿醛缩合液作缓效肥料。

(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被认为是七十年代化学工业的重大突破。

自1971年建成第一座年产13.6万吨的醋酸装置以来，世界已建成十几套大型甲醇低压羰基合成醋酸装置，生产能力达200万吨，占世界总醋酸生产能力的50%以上。

(4) 甲醇酯化可生产各种酯类化合物，如甲酸甲酯、硫酸二甲酯、硝酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等。

(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(F4、F46)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。

四氯甲烷可用于生产FC-11、FC-12等，由于对臭氧层的破坏作用及温室效应，属于"蒙特利尔公约"限产品种，受限时间为2010年。

(6) 甲醇在催化剂作用下，脱水可制得二甲醚：二甲醚有广泛的用途，在气雾剂生产中，以往所用的喷射剂主要是氟里昂等氟氯烃类，由于氟里昂进入大气将导致大气臭氧层的破坏，"蒙特利尔公约"呼吁在本世纪内在气雾产品中停止使用氟氯烃。

我国轻工部已发出通告，1993年起，生产的日用化妆品中全面禁止使用氟里昂。

随着全球范围内限制氟氯烃的使用，二甲醚作为它的代用品其需要量将迅速增加，目前我国二甲醚生产厂家较少。

由甲醇制二甲醚将是甲醇的一个潜在的用途。

(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、聚氨酯(PU)合成革以及聚丙烯腈抽丝和丁二烯抽提等领域。

(8) 甲醇制甲基叔丁基醚(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工业因此得以高速发展，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大吨位的一级下游产品。

(9) 甲醇用作燃料：甲醇掺烧汽油，在北美和西欧已合法化，在我国也得以开发，M15汽油(15%甲醇)已通过国家级鉴定。

(10) 其他：甲醇微生物发酵制造甲醇蛋白在国外已进入规模工业化生产阶段。

此外甲醇还可用于制防腐剂、除锈剂等。

二甲醚物化性质：二甲醚，又称木醚、甲醚、氧二甲，简称DME（dimethyl ether），分子量46.069，分子式CH3OCH3。

在常温常压为无色有醚味的可燃气体，在低压下变为液体，与液化石油气有相似之处。

气体比重 1.617 液体密度0.66g/ml 凝固点-141.5℃沸点-24.5℃着火点-27℃自燃点350℃燃烧热值1455kJ/mol 蒸汽压5.31×105Pa临界温度126.9℃临界压力 5.44×105Pa 折光率1.3411在100ml水中可溶解3700ml二甲醚气体，且二甲醚易溶于汽油、四氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂。

其燃烧时火焰略带亮光。

常温下DME难于活化，但长期储存或受日光直接照射，可以形成不稳定过氧化物，该种过氧化物能自发地爆炸或受热后爆炸。

DME毒性很弱，无致癌性。

二甲醚用途：DME在气雾剂、燃料、制冷剂和发泡剂方面应用较多：⑴作为液化石油气的添加剂和民用燃料，具有以下优点：①由液体燃料变为气体燃料，使用更方便。

②由高毒变为低毒，使用更安全。

③组成稳定，无残液，可确保用户利益。

④与液化气灶基本通用，使用灵活。

⑤燃烧性能好，燃烧废气排放符合国家标准。

从表可以看出：①在同等温度下，二甲醚的饱和蒸汽压比液化石油气低，其储存运输均比液化石油气安全；②二甲醚在空气中的爆炸下限比液化石油气高一倍，因此在使用过程中，二甲醚更安全；③虽然二甲醚的热值比液化石油气低，但由于二甲醚本身含氧使燃烧过程中所需的理论空气量远低于液化石油气，从而使二甲醚的预混气热值与理论燃烧温度高于液化石油气。

二甲醚自身含氧，组分单一，碳链短，燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料，另一方面，二甲醚与液化石油气一样，在减压后均为气体，因此燃烧器不必做多少改动便可通用。

二甲醚在储贮、运输、使用等方面比液化气更安全。

因此，二甲醚替代液化气作为民用燃料有着广阔的前景。

在我国，能源和污染在国民经济发展中始终是各级政府和人民关注的两大热点，因此发展经济、开源节流、环境治理、开发研究新型清洁环保燃料，已成为一项重要战略。

二甲醚作为新型洁净的民用燃料开发，既可缓解石油液化气的紧张局面，又能解决能源与污染的矛盾。

⑵作为环保型制冷剂：由于二甲醚的沸点较低、汽化热大、汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟里昂，而销售价格只有氟里昂F12的一半、F22的三分之一，R134的七分之一。

因此二甲醚作为制冷剂已有不少专利报道，在不久的将来，将是制冷剂的主要品种之一；它可以单独或与其他有机物配合作为冰箱、空调等制冷机的制冷剂，减少以至最终取消氟里昂系列对大气臭氧层的破坏。

⑶作气雾剂：二甲醚目前最大的市场是用于气溶胶产品。

由于二甲醚是一种优良的气溶胶喷雾剂载体，在制造杀虫剂、化妆品、日用化学品等方面被广泛采用。

此外，二甲醚作为气雾剂可单独或作为主要成分，用于日用化学品、喷塑、发泡和胶粘剂等。

二甲醚对金属无腐蚀、易液化，特别是水溶性和醇溶性能较好，作为气雾剂具有推进剂和溶剂的双重功能。

由于二甲醚水溶性好，可降低气雾剂中乙醇等有机挥发溶剂的含量，减少对环境的污染。

⑷作为车用发动机燃料和添加剂：二甲醚液化后可以直接作为汽车燃料，它的燃烧效果比甲醇更好。

二甲醚作为未来的车用燃料及燃料添加剂前景十分广阔。

国外研究表明，二甲醚液化后可直接作为汽车燃料使用。

二甲醚燃烧具有较高的十六烷值，具有优良的压缩比，非常适合压燃式发动机，比甲醇燃料具有更好的燃烧效果，并且没有甲醇的低温启动性和加速性能差的缺点。

因此，二甲醚作为未来的汽车燃料前景十分广阔。

⑸二甲醚作为化工原料：二甲醚作烷基化剂，可用于合成N,N—二甲基苯胺、硫酸二甲酯、烷基卤以及二甲基硫醚等。

作为偶联剂，二甲醚可用于合成有机硅化合物、制造高纯度氮化铝——氧化铝——氧化硅陶瓷材料。

二甲醚和水、一氧化碳在适合的条件下反应，可生成乙酸，羧基化后，可制得乙酸甲酯，同系化后，可生成乙酸酯，另外，还可用于醋酐的合成。

二甲醚和氧气反应，可合成氢氰酸、甲醛等重要化工产品。

与环氧乙烷反应，以卤素金属化合物和H2BO3为催化剂，在50～55℃时生成乙二醇二甲醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的混合物，其主要产物乙二醇二甲醚是重要的有机溶剂和有机合成中间体。

生产规模根据建设单位焦化装置所能提供的焦炉气量，以及国内对甲醇和燃料级二甲醚供需情况的预测，确定甲醇装置建设规模为20万吨/年、二甲醚装置建设规模为10万吨/年。

按年操作时间为8000小时计，甲醇装置小时产量为23.75吨，日产量为570（年操作约333.3天）吨。

商品量为4.9万吨/年。

按年操作时间为8000小时计，二甲醚装置小时产量为12.5吨，日产量为300（年操作约333.3天）吨。

商品量为10万吨/年。

甲醇质量指标GB338-2004二甲醚（燃料级二甲醚产品指标）工艺技术方案的比选原则：●采用的技术方案力求先进、合理、可靠，应尽量采用煤焦制甲醇领域内发展的新技术、新工艺。

●力求降低原料煤焦和公用工程的消耗，尽量降低成本。

●保证产品性能的前提下，选用成熟的成套定型产品，以节省投资，缩短建设周期，提高投资回收期，创造尽可能好的经济效益和社会效益。

●遵循国家的有关设计规范、规定及标准。

●.本装置的原料、中间过程及产品均为易燃易爆物质，在设计中严格执行国家及有关部委关于消防、环保、劳动安全与工业卫生的有关规范，采取有效措施，改善劳动条件，保证安全生产。

●充分考虑和遵循业主关于充分利用现有焦炉气资源净化及提氢，结合焦炭制水煤气技术生产甲醇和二甲醚产品的要求，总平面布置上综合考虑，给业主预留项目发展的位置，公用工程的配套和设备选型等应充分考虑装置的兼容性，使项目建成后投资最省。

固定床常压制气工艺的优点：A、工艺成熟可靠；B 投资省，建设期短；C 系统能达到蒸汽自给，并有富余，可少量外供；D 与加压气化相比，投资节省、操作压力低，设备简单、易于检修、便于管理。

存在的主要缺点：A 对原料煤的要求较高，对原料煤、焦的含碳量、块度、灰熔点、热稳定性、机械强度都有要求。

原料利用率相对较低；由于工艺采用常压操作，生产强度较低；B 污水量较大，由于制气污水中含有氰、酚等有害物质，增加了处理难度和部分费用。

选择甲醇合成反应器的主要要求有：⑴. 由于合成甲醇是强放热反应，而甲醇催化剂的耐热性差，因此，合成甲醇反应器的结构应能迅速移出反应热，以适应甲醇催化剂特点，充分发挥催化剂活性。

⑵. 合成塔设备利用率高，催化剂装量多，单位生产能力设备投资费用低。

⑶. 反应器内气流和温度分布均匀，不易造成催化剂过热失活、粉碎。

⑷. 对工艺条件变化能快速响应，操作稳定性和自热性能好，易调节控制。

⑸. 结构简单可靠，热膨胀补偿好，装卸检修和更换催化剂方便。