内容发布更新时间 : 2024/5/20 2:19:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

原料名称：甲醇

分子式CH3OH，相对分子质量32.04。

本设计采用的甲醇原料浓度为90%（质量分数）。 （1）物理性质

甲醇是最简单的饱和脂肪醇，密度0.791g/cm3，沸点63.8℃，自燃点385℃20℃，蒸汽压96.3mmHg，常温常压下纯甲醇是无色透明，易挥发、可燃，略带醇香味的有毒液体。甲醇可以和水以及乙醇、乙醚等许多有机液体无限互容，但不能与脂肪烃类化合物相互溶，甲醇蒸汽和空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限为6.0%-36.5%（体积）。 （2）化学性质

甲醇作为最简单的饱和脂肪醇因此具有脂肪醇的化学性质，即可进行氧化、酯化、羰基化、胺化、脱水等化学反应，在此只介绍几种重要的化学反应。 （1） 脱水反应

甲醇在浓硫酸或其它催化剂的催化作用下脱水生成二甲醚，是工业制备二甲醚的重要方法；

主反应： 2CH3OH→CH3O CH3+H2O+Q △H298=10.92KJ/mol 副反应：⑴ CH3OH→CO+2H2O ⑵ 2CH3OH→C2H4+2H2O ⑶ 2CH3OH→CH4+2 H2O +C ⑷ CH3OCH3→CH4+CO+ H2 ⑸ CO+H2O→CO2+ H2

（2） 氧化反应

甲醇在电解银催化剂下可被空气氧化成甲醛，是重要的工业制备甲醛的方法； （3） 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，硫酸氢甲酯经减压蒸馏生成甲基化试剂硫酸二甲酯； （4） 羰基化反应

甲醇和光气发生羰基化反应生成氯甲酸甲酯，进一步反应生成碳酸二甲酯； （5） 裂解反应

在铜催化剂上，甲醇可裂解生成CO和H2， 1.5二甲醚的性质

9

（1）化学性质

二甲醚在辐射或加热条件下会分解成甲烷、乙烷、甲醛、二氧化碳及一氧化碳（产物取决于反应条件及催化剂）。二甲醚可作为烷基化合剂，在很多场合中，它具有甲基化反应性能，例如在硅酸铝催化剂存在的条件下，二甲醚可以与苯发生烷基化反应而生成甲苯、二甲苯及多烷基苯。二甲醚与一氧化碳反应可生成乙酸或乙酸甲脂；与二氧化碳反应则生成甲氧基乙酸。当与氰化氢反应时则生成乙腈。此外，二甲醚可与三氟化硼形成络合物，其分子式（CH3）2OBF3，此络合物在空气中发烟，而在水或醇中则可分解。DME还可选择性氯化为各种氯化衍生物。无致癌性、腐蚀性甚微。 （2）物理性质

DME是具有挥发性醚味的无色气体，有令人愉快的气味，燃烧时的火焰略带光亮。在常温，常压下为气态，在压力储罐内为液体。

表5 DME的主要物理化学性质

分子式 摩尔质量 熔点 沸点 临界温度 临界压力 对水的相对密度 液体密度（20℃） 蒸汽密度（10℃ 1atm）

CH3OCH3 46.07 -141.5℃ -24.9℃ 128.8℃ 5370Pa 0.66 0.661kg/L 1.92kg/m3

蒸汽压（20℃） 气体燃烧热 蒸发热（-24.8℃）

自燃温度 爆炸极限（空气中） 在汽油中的溶解度 对空气的相对密度

闪点

0.53MPa 31.58Kj/kg 467.4kJ/kg 350℃ 3.45～26.7VOL％ 64%（-40℃）

1.62 -41.4℃

（3）DME的毒性

DME的毒性很低，气体有刺激及麻醉作用的特性，通过吸入或皮肤吸收过量的此物品，会引起麻醉，失去知觉和呼吸器官损伤。

小鼠吸入 225.72g/ m3 麻醉浓度 猫 吸入 1658.85g/ m3 深度麻醉 人 吸入 154.24g/ m3×30min 轻度麻醉

人 吸入 940.50g/ m3 有极不愉快的感觉、有窒息感

1.6 二甲醚的主要技术指标

10

1.6.1技术要求

高纯度二甲醚的生产以甲醇为主要原材料，经过催化转化制成燃料级二甲醚，再经精馏分离后制得高纯度二甲醚气体产品。其中含有微量杂质如N2、CH4、CO2、C2H4、C3H6、及少量H2O、CH3OH等组分。本标准采用气相色谱法，选用GDX-502和25%PEG-1500/PoropakQ柱，使用程序升温，得到良好的分离效果。

类别：二甲醚气体产品按有效组份含量的不同划分为：A类---燃料级DME产品；B1类---溶剂、原料级DME产品；B2类—制冷剂、推进剂级DME产品（表1-8）。

表6 A级、B1级、B2级二甲醚气体产品符合下表规定的技术要求

指 标

项目

A级

感观

二甲醚含量m/m %≥ 水份m/m 10-6 ≤ 甲醇m/m 10-6 ≤ 其它杂质m/m ％≤

95 2000000 2000000 1.0

B1级

B2级

无色、无异味，常温下为压缩液体，略呈醇香

99.5 200 100 0.4997

99.9 100 50 0.09985

1.6.2试验方法

（1）抽样：Q/OCLX002-2000，抽样以一罐装容器为一批（或以一中间计量贮藏罐为一批） 抽样方法

将钢瓶取样器称重，打开采样阀门，冲洗管线及接头，立即将取样器的截止阀与采样点紧密连接，依次打开采样点的阀门，取样器截止阀和球阀，让试样冲洗取样器，30秒后依次关闭取样球阀，截止阀和采样点阀门，从连接管线上取下钢瓶，采样工作结束。

称量装满试样的钢瓶，计算出试样的重量，要求把试样内的20%排掉，重量不足时应重新取样。 （2）二甲醚含量、水分、甲醇的测定。 试剂与材料：

1、Porapak Q(50～80目)有机担体（进口） 2、聚乙二醇（PEG）-1500色谱固定液 3、GDX-502（60～80目）色谱担体

11

4、氢气载气 纯度≥99.99% 5、丙酮 分析纯 6、无水甲醇 分析纯 7、无水乙醇 分析纯

8、标准气：N2、CH4、CO2、C2H4、C3H6（由西南化工研究院提供） 9、H2O、CH3OH标准样制备

准确称取无水乙醇m1约4.9g(称准至0.0002g)、蒸馏水m2约0.001g（称准至0.0002g）,无水甲醇m3约0.001g（称准至0.0002g）于干净玻璃瓶中摇匀备用。

装臵：

1、气相色谱仪（带热导池检测器，气体进样器及色谱数据处理机） 2、微量注射器：5ml

3、钢瓶取样器：可用25mm内径的不锈钢管与截止阀，球阀焊制而成 4、色谱柱

用25%PEG-1500涂于Porapak Q+GDX-502=1+1装填在Ф3mm，长4m的不锈钢钢柱中，要求紧密均匀。并在色谱内90℃条件下老化4小时（注意老化期间要接入检测器）。

试样和试样的制备：按上述抽样方法准备好试样 程序：

先把气相色谱仪按下列条件调试好

载 气：氢气 流 速：37ml/min

柱 前 压：90～kpa 柱初温：63℃ 汽化温度：120℃ 柱终温：100℃ 检测温度：120℃ 桥 流：160mA 进 样 量：2.5ul

1、待仪器稳定后，在柱温63℃时，进标准气体

以峰面积标准曲线法测定以下各组份的校正因子，并得各组份的保留时间（min）： N2：1.005 CH4：1.192 CO2 C2H4：2.238 C2H6：2.517 C3H6：7.247

2、待仪器柱温升至100℃并稳定后，以微量注射器注入H2O、CH3OH的标准样1μ1，得水的峰面

12

A1，甲醇峰面积A2，保留时间为（min）：H2O：11.12, CH3OH:14.62

在相同条件下，注入标准样同体积的无水乙醇得水的峰面积A3，甲醇的峰面积A4 Q/OCLX002-2000

A水=A1-A3 A甲醇=A2-A4

H2O、CH3OH的标准样由质量百分比浓度换算为摩尔百分浓度。 按下式进行计算：

水(%)?m2/18m46?m18?m?100%1/2/3/32甲醇(%)?m3/32m46?m?100%1/2/18?m3/32 式中：m1- H2O、CH3OH标准样中无水乙醇的质量，g; m2- H2O、CH3OH标准样中蒸馏水的质量，g；

m3-H2O、CH3OH标准样中无水甲醇的质量，g； 46—乙醇的分子量；18—水的分子量；32—甲醇的分子量。

V1?10?3?0.79o?46?22.4?103?0.3847mlf水?水(%)(VV?100%1/(V0?2))?A水1μlH2O、CH3OH标准样汽化后标准体积

校正因子按下式计算：

式中f水-水的校正因子；f甲醇--甲醇的校正因子，

f甲醇(%)甲醇?(V/(V?100?V2))?A甲醇 V0-lml标准样汽化后的标准体积

V1-试样的进样量ml;V2- H2O、CH3OH标准样的进样量ml。 A水—标准样中水的面积；A甲醇-标准样中甲醇的面积。 C、二甲醚含量的测定

①、在a条相同条件下，以绝对标准曲线法使用色谱数据

积 13