67-56-1 / 關于甲醇的應用

【概述】

甲醇是一種有機化合物，是最簡單的醇類。甲醇很輕、揮發度高、無色、易燃及有毒。通常用作溶劑、防霜劑（antifreeze）、燃料或中和劑。廣泛應用于醫藥、農藥、染料、涂料、塑料、合成纖維、合成橡膠等生產，還用于溶劑和工業及民用燃料等。

【理化性質】

外觀：無色液體 密度：0.7918 g/cm3 熔點：–97℃（176 K） 沸點：64.7 ℃（337.8 K） 在水中的溶解度：與水完全互溶 pKa：~15.5 黏度：0.59 mPa·s，20℃ 分子偶極矩：1.69 D（氣態） 化學性質：甲醇為中閃點液體，易燃，燃燒時無火焰；其蒸汽能與空氣形成爆炸性混合物，遇明火，高溫有燃燒爆炸危險；與烙酸，高氯酸等反應劇烈，有爆炸危險。

【制備方法】

1.高壓法 即合成氣在高溫（340～420℃）、高壓（30～50MPa）下，以鋅-鉻氧化物作催化劑，其生產能力大，單程轉化率較高。但是，高壓法有許多缺點，如合成壓力和溫度高、設備投資和操作費用大、操作復雜、溫度壓力不易控制、副產物多，原料損失大。

圖1為高壓法合成甲醇工藝流程

2.低壓法 即用合成氣味原料在低壓（5MPa）、溫度為275℃左右下進行，采用銅基催化劑合成甲醇。低壓法的特點是選擇性高，粗甲醇中的雜質少，精制甲醇質量好。

圖2為低壓法合成甲醇工藝流程

3.中壓法 即以合成氣為原料，操作壓力為10-27MPa，溫度235-275℃，催化劑為銅基催化劑。此法的特點是處理量大、設備龐大、占地面積大。

圖3為中壓法合成甲醇工藝流程

【毒理作用】

甲醇主要經呼吸道和胃腸道吸收，皮膚也可部分吸收。甲醇吸收至體內后，可迅速分布在機體各組織內，其中，以腦脊液、血、膽汁和尿中的含量最高，眼房水和玻璃體液中的含量也較高，骨髓和脂肪組織中最低。甲醇在肝內代謝，經醇脫氫及甲醛脫氫等作用，先氧化成甲醛，進而氧化成甲酸。本品在體內氧化緩慢，僅為乙醇的1/7，排泄也慢，有明顯蓄積作用。未被氧化的甲醇經呼吸道和腎臟排出體外，部分經胃腸道緩慢排出。絕大多數急性中毒病例系誤服甲醇兌制的假酒所致。人口服5～10ml，可致嚴重中毒；一次口服15ml，或2d內分次口服累計達124～164ml，可致失明。30ml為成人最小致死量。少數系經呼吸道吸入和經皮膚吸收中毒。人在甲醇濃度為39～65g/m3的空氣中接觸30～60min可發生中毒。

急性甲醇中毒后主要受損靶器官是中樞神經系統、視神經及視網膜。甲醇作用于神經系統，具有明顯的麻醉作用，可引起腦水腫。對視神經和視網膜有特殊的選擇作用，易引起視神經萎縮，導致雙目失明。 一般認為，甲醇的毒性是由其本身及其代謝產物所致的。以前認為毒性作用主要為代謝產物甲醛所致，甲醛能抑制視網膜的氧化磷酸化過程，使膜內不能合成ATP，細胞發生變性，最后引起視神經萎縮。近年研究表明，甲醛很快代謝成甲酸，急性中毒引起的代謝性酸中毒和眼部損害，主要與甲酸含量相關。甲醇在體內抑制某些氧化酶系統，抑制糖的需氧分解，造成乳酸和其他有機酸積聚以及甲酸累積，而引起酸中毒。甲酸通過抑制細胞色素氧化酶引起血漿運輸障礙，導致中毒性視神經病。由甲酸誘導的線粒體呼吸抑制和組織缺氧，可產生乳酸。甲酸、乳酸等堆積引起代謝性酸中毒。

【用途】　

甲醇廣泛應用于醫藥、農藥、染料、涂料、塑料、合成纖維、合成橡膠等生產，還用于溶劑和工業及民用燃料等。 甲醇亦有時會用于更高的份子建構，例如：利用改性高嶺土作催化劑，我們可以把甲醇脫水生成二甲醚。科學家基于高嶺土在類似的環境所扮演的催化角式，以及地球創始之時的豐富甲烷環境，推論出地球生命的生成可能從甲醇開始。 用于制造甲醛、纖維素、甲基化反應，用做防凍劑、萃取劑、橡膠加速劑，亦可作染料、樹脂、人造革、火漆薄膜、玻璃紙、噴漆等的溶劑以及油漆、顏料去除劑、有機合成的中間體等。也可用做燃料、焊劑。

【應用】

1.甲醇氧化制甲醛 甲醇在高溫、浮石銀、催化劑或其它固體催化劑存在下直接氧化制甲醛。目前，國內外40%以上的甲醇用于制甲醛，進而合成樹脂、塑料及其他化工原料。聚甲醛是性能優良的工程塑料，其用途十分廣泛。甲醛還用來制取丁二醇、烏洛托品等近一百種下游產品。

2.甲醇氨化制甲胺 將甲醇與氨按一定比例混合，在370~420℃、5.0~20.0MPa壓力下，以活性氧化鋁為催化劑進行合成，制得一甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，再經精餾可得一、二或三甲胺產品。一、二、三甲胺用于農藥、醫藥、染料方面或用作有機原料中間體。

3.甲醇羰基化制醋酸 由甲醇和一氧化碳在低壓下羰基合成制醋酸，其總量占世界醋酸生產能力的50%以上。

4.甲醇酯化可生產各種酯類化合物。

5.甲醇與氯氣、氫氣混合催化反應生成一、二、三氯甲烷，直至四氯化碳。一氯甲烷可用作有機硅化合物和含氟樹脂的原料，又是重要的甲基化劑，用于生產甲基纖纖維素、季胺化學品等。二氯甲烷用于去漆劑、氣霧劑、醫藥原料及硅片生產。三氯甲烷可生產HCFC-22作制冷劑，或進一步加工生產四氟乙烯等產品，可用作有機溶劑、萃取劑，還可用作染料和藥物的中間體等。四氯甲烷可用行生產F-11、F-12等。

6.甲醇在金屬硅鋁催化劑或ZSM-5型分子篩存在下，脫水可制得二甲醚。

7.甲醇脫氫制甲酸甲酯。 甲酸甲酯是有機合成原料，可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。甲酰胺是醫藥、香料、染料的原料，還可用作紙張處理劑，纖維工業的柔軟劑，有機合成的極性溶劑等。二甲基甲酰胺是重要的有機化工原料和優良的溶劑，可用作氣體吸收劑、農藥、聚氯酯合成革以及聚丙烯腈抽絲和丁二烯抽提等領域。

8.甲酸制甲基叔丁基醚（MTBE）。 MTBE具有較好的調和特性，從環保和發動機操作兩方面考慮，均被認為是汽油最好的改良劑，MTBE被列入世界上50種基本化工產品之一，每噸MTBE約需消耗0.4噸甲醇，因此可望成為今后甲醇消費的大市場。

9.甲醇用作燃料。 甲醇摻燒汽油，在北美和西歐已合法化，在我國，四川省今年已出臺M15的地方標準，山西省全甲醇汽車已研制成功，并在山西省全面試點。全甲醇汽車開始批量，計劃在山西和安徽省推廣使用。

10.其他 甲基微生物發酵制造甲醇蛋白。此外還可用作防漆劑、除銹劑等。