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* 甲醇 *
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    甲醇是一种用途广泛的有机化工产品,是一种重要的基本有机化工原料。在农药、医药、染料、香料、涂料以及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或作为溶剂。 以甲醇为原料可生产六十多个下游化工产品,经过再加工,又可以得到几百种化工产品。除此之外,甲醇还可以用作汽车和民用的代用燃料。 因此,甲醇工业目前已经成为C1化学中的一个重要分支。

    全世界的甲醇,有90%用于制取化学产品,有10%用作燃料。随着国民经济建设的发展,化学工业中的甲醇生产对发展工业和巩固国防具有重大意义, 因此,不论在数量上而且在技术上必须日益增长和提高。

    一、甲醇的物理化学性质 甲醇是最简单的饱和一元醇,因为它最先是从木材加工得到,所以俗名又称为“木精”、“木醇”。

    二、甲醇的一般性状

    常温常压下,甲醇是易挥发和易燃的无色液体,具有类似酒精的气味。甲醇能和水以任何比例互相溶解,但不与水形成共沸混合物,因此, 可以用分馏方法来分离甲醇和水。甲醇能溶解多种树脂,因此是一种良好的有机溶剂,但不溶解脂肪。甲醇比水轻,是易挥发的液体, 具有很强的毒性,误饮能使眼睛失明,甚至致死。甲醇蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸范围为6.0~36.5%(V)。燃烧时呈蓝色火焰。

    甲醇蒸气在空气中的浓度随温度升高而迅速增大。

    空气中甲醇蒸气的最高允许浓度为0.05mg/L。

    甲醇单元中具有显著的麻醉性,在血液中有很大的溶解度。

    甲醇对呼吸道及粘模有强烈的刺激作用,不纯甲醇对皮肤也有刺激作用,并经由皮肤也能使人发生中毒现象。

    三、甲醇的物理性质

1.甲醇的物理常数

         沸点 64.5~64.7ºC(0.1013MPa)

         凝固点 -97~-97.8ºC

         自燃点 473~461ºC

         相对密度 0.7915(20ºC)

         粘度 液体: 5.945×10―4Pa•s(20ºC) 气体:11.4×10―6Pa•s(65ºC)

         闪点 12~16ºC

         折光系数 1.32874(20ºC)

         膨胀系数 0.00119ºC―1

         表面张力 22.1×10―4kg/m(20ºC)

         蒸气压力 -44.4ºC 131.45Pa 20ºC 11825.48Pa

         -20ºC 839.9Pa 50ºC 50888.2Pa

         0ºC 3572.98Pa 64.5ºC 101323.2Pa

         10ºC 6679.3Pa 100ºC 320634.6Pa

2.甲醇的热力学常数

         临界压力 769.85×104 Pa

         临界温度 240ºC

         燃烧热 726.55kJ/mol(25ºC)

         蒸发潜热 1129.5kJ/kg

         融熔热 68.67~83.74 kJ/kg

         液体热容 2.49~2.53 kJ/kg(20~25ºC)

         气体热容 1.63 kJ/kg(77º)

3.甲醇的化学性质

    甲醇不具酸性,其分子组成中虽然有碱性极微弱的羟基,但也不具碱性,对酚酞和石蕊均呈中性。

    ⑴氧化反应 甲醇完全氧化燃烧,生成二氧化碳和水,并放出热量

         CH3OH + 1.5O2 CO2 + 2H2O + 726.55 kJ/mol

         甲醇不完全氧化,则生成甲醛

         CH3OH +0.5O2 HCHO + H2O + 159 kJ/mol

    ⑵脱氢反应 甲醇脱氢生成甲醛

         CH3OH HCHO + H2-83.68kJ/mol

    ⑶与有机酸反应 与乙酸作用,发生酯化反应,生成乙酸甲酯

         CH3OH + CH3COOH CH3COOCH3 + H2O

    ⑷与无机酸反应

         与硫酸作用,生成硫酸二甲酯

         CH3OH + HO•SO2•OH CH3OSO2OH + H2O

         2 CH3 OSO2OH CH3OSO2 •OCH3 + H2SO4

         与硝酸作用,生成硝酸甲酯

         CH3OH + HNO3 CH3•ONO2 + H2O

         与盐酸作用,生成氯甲烷

         CH3OH + HCl CH3Cl + H2O

    ⑸与氨反应生成甲胺(一甲胺、二甲胺、三甲胺)

         CH3OH + NH3 CH3•NH2 + H2O + 20.75 kJ/mol

         2CH3OH + NH3 (CH3) 2 NH + 2H2O + 60.88 kJ/mol

         3CH3OH + NH3 (CH3) 3N + 3H2O + 407.35 kJ/mol

    ⑹与苯作用,生成甲苯

         CH3OH + C6 H6 C6 H5 •CH3 + H2O

    ⑺与一氧化碳作用,生成醋酸

         CH3OH + CO CH3COOH

    ⑻与乙炔作用,生成甲基乙烯基醚

         CH3OH + C2H2 CH3-O-C=CH2
                                                   |
                                                  H

    ⑼与金属钠作用,生成甲醇钠

         2CH3OH + 2Na 2CH3•ONa + H2

    ⑽与苯胺作用,生成二甲基苯胺

         2CH3OH + C6 H5•NH2 C6 H5N ( CH3 ) 2 + H2O
四、甲醇用途

    甲醇产品,除了少量被直接用作溶剂、搞凝剂和燃料外,绝大多数被作为基础化工的原料,生产甲醛、纤维、农药、染料、医药、涂料及应用于国防工业。

    30年来,由于甲醇传统加工工业的发展和世界能源结构的变化,以甲醇为原料的新产品不断开发,世界对甲醇的生产量和需求量大幅度增加。 1960年全世界甲醇总产量蛤有236.7万t,还不足当今美国一个国家的生产量和消费量。1969年世界甲醇产量猛增到643万t,10年中增加2.7倍。 在这10年中,甲醇的传统加工产品如甲醛、农药得到了迅速发展,尤其森林国家的木材加工业对甲醛需求量的增加最快。 1980年全世界甲醇产量已增长到1186 .7万t,从1980年到1985年的5年中,甲醇产量净增800万t,世界甲醇产量达1989.2万t 。 预计今后5年的增加幅度,将仍然以每年平均120万t左右的速度递增。

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