Для чего используется метанол в газовой промышленности

Для чего используется метанол в газовой промышленности

Метанол (метиловый спирт) – простейший элемент органической химии, и одновременно основа для производства многих бытовых и промышленных товаров, сырьевых продуктов. Процесс получения метанола основан на каталитической конверсии углеводородов природного газа с водяным паром.

Именно с метанола начинается весь ряд продуктов органической химии. Он является сырьем при производстве формалина, формальдегида, карбамидоформальдегидного концентрата и смол, полиамида. На основе метанола производятся антидетонационные присадки к бензинам. МТБЭ (метилтретбутиловый эфир) повышает качество и октановое число бензина. Метанол используется в производстве протеина, ядохимикатов и многих других важных продуктов.

Свойства продукта и технические характеристики

Метанол (CH₃OH) – бесцветная ядовитая жидкость со слабым запахом этилового спирта. Температура кипения – 64,5°С, плотность 0,7924 г/см3 (20°С). С воздухом образует взрывоопасные смеси при объёмных концентрациях, равных 6,72-36,5%; температура вспышки составляет 8°С; температура самовоспламенения – 436˚C; пределы самовоспламенения – 6,7-34,7 об. долей. Метиловый спирт смешивается во всех соотношениях с водой и большинством органических растворителей, обладает всеми свойствами одноатомных спиртов.

В нижеследующей таблице кратко представлены технические требования к метанолу для марки «А» и «Б» (ГОСТ 2222-95). Приняв тот факт, что на всех производствах указанные технические требования соблюдаются, можно считать приведенные данные основными свойствами этого вещества.

Свойства метанола и технические требования

Наименование показателя

Марка А ОКП 242 1110130 Марка Б ОКП 242 11101401. Внешний видБесцветная прозрачная жидкость без нерастворимых примесей2. Плотность при 20°С, г/см 30,791-0,792 | 0,791-0,7923. Смешиваемость с водойСмешивается с водой без следов помутнения и опалесценции4. Температурные пределы:а) предел кипения, °С64,0-65,564,0-65,5б) 99% продукта перегоняется в пределах, °С, не более0,81,05. Массовая доля воды, %, не более0,050,086. Массовая доля свободных кислот в пересчете на муравьиную кислоту %, не более0,00150,00157. Массовая доля альдегидов и кетонов в пересчете на ацетон, %, не более0,0030,0088. Массовая доля летучих соединений железа в пересчете на железо, %, не более0,000010,00059. Массовая доля аммиака и аминосоединений в пересчете на аммиак, %, не более0,00001не нормируют10. Массовая доля хлора, %, не более0,00010,00111. Массовая доля серы, %, не более0,00010,00112. Массовая доля нелетучего остатка после испарения, %, не более0,0010,00213. Удельная электропроводность Ом-1.см-1, не более3.10-7не нормируют14. Массовая доля этилового спирта, %, не более0,01не нормируют

Помимо метанола этих марок, существует метанол-сырец, используемый преимущественно в газовой и нефтяной промышленности (см. пункт 1.3). Метанол-сырец, помимо метанола – СН₃ОН, содержит воду и диметиловый эфир.

Массовое содержание воды в нем может достигать 11%, соответственно плотность его составляет не более 0,827 г/см3.

Области применения метанола

Метанол-сырец широко используется в газовой промышленности в целях борьбы и предупреждения гидратообразования в газопроводах при добыче и транспортировке природного и попутного газов, для испытания новых скважин и скважин после капитального ремонта и частично для осушки природного газа. В нефтедобывающей промышленности метанол широкого применения не имеет, поскольку добыча нефтяного попутного газа осуществляется в значительно меньших объемах, чем добыча природного газа. Кроме того, попутный нефтяной газ транспортируется на короткие расстояния, подземное хранение не ведется, в данном случае широко используются гликоли.

Получают развитие технологии, позволяющие наряду с метанол-ректификатом выделять диметиловый эфир из метанола-сырца.

В химической промышленности метанол-ректификат выступает в качестве полупродукта для многих промышленных синтезов. Основной расход приходится на производство формалина, уротропина, уксусной кислоты и продуктов метилирования.

В нефтехимической промышленности основное потребление приходится на производство изопрена через формальдегид и изобутилен, а также производство метилтретбутилового эфира (МТБЭ).

Экология

Благодаря Киотскому протоколу, охрана окружающей среды является одним из важнейших аспектов производства метанола, так как оно неизбежно влечет за собой выбросы диоксида углерода.

Помимо диоксида углерода в процессе производства в атмосферу отходят газы, содержащие оксиды азота.

Количество выбросов CO₂ зависит от степени использования углерода. При двухступенчатом риформинге эта величина равна 80% и выбросы составляет 0,34 тонны CO₂ на тонну метанола. При одноступенчатом – 0,45 тонны CO₂ на тонну метанола.

В нижеследующей таблице приведены сравнительные средние показатели выбросов при производстве тонны метанола при разных типах реформинга – одностадийном, двухстадийном и автотермическом.

Сравнительные показатели выбросов метанольных производств

Источник: данные компании «Haldor Topsoe»

Данные цифры являются средними для всех типов используемой энергии.

Существует ряд разработок, направленных на снижение вредного воздействия производства метанола на окружающую среду. Считается, что обезопасить данные производства можно, разработав метод его синтеза напрямую из метана и кислорода, минуя промежуточный этап производства синтез-газа, поскольку при этом экономилось бы топливо, необходимое для процесса паропреобразования. Однако в настоящее время не известен ни один катализатор, который позволял бы провести эту реакцию при достаточно низкой температуре, чтобы избежать конкурирующей реакции горения; и даже при условии, что такой катализатор будет найден, преимущество по контролю уровня двуокиси углерода будет достигнуто только при использовании кислорода, полученного с помощью ядерной либо восстановимой энергии. В любом случае, в ближайшем будущем ожидать появления новых, более экологически чистых технологий производства метанола ожидать не следует.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка метанола можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок метанола в России».

Источник

Метанол

Метанол – один из наиболее важных по значению крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

На сегодняшний день этот рынок напрямую зависит от мировой конъюнктуры, которая пока остается весьма благоприятной ввиду относительной дешевизны российского природного газа и электроэнергии.

В настоящее время РФ является одним из наиболее крупных игроков на мировом рынке метанола, занимая 4 е место по объемам его выпуска после.
Несмотря на экспортную направленность, многие российские производители метанола в последние годы стали больше внимания уделять глубине переработки продукта.
Переработка метанола в последующие продукты экономически более выгодна, чем продажа его в чистом виде.

Побочные реакции при производстве обуславливают бесполезный расход синтез-газа и удорожают очистку метанола.

Степень превращения СО за проход составляет 15-50%, при этом в контактных газах содержится только –4% метанола.

С целью возможно более полной переработки синтез-газа необходимо его возвращение в цикл после выделения метанола и воды.
При циркуляции в синтез-газе накапливаются инертные примеси, что приводит к снижению давления в системе и повлечет за собой снижение выхода и скорости процесса.
Поэтому концентрацию инертных примесей регулируют частичной отдувкой циркуляционного газа. Отдувка проводится с таким расчетом, чтобы количество инертов, поступающих со свежем синтез-газом, было равно количеству инертов, удаляемых с отдувкой.

Источник

Метанол газовым промыслам!

Метанол – важнейшее химическое вещество, необходимое в процессе добычи и подготовки к транспорту природного газа, где он используется в качестве ингибитора гидратообразования. В то же время, основным сырьем для производства метанола служит природный газ. Это приводит к необходимости локализации метанольных производств в районах газовых разработок. Но как организовать это технически сложное производство в условиях крайнего севера, куда все активнее перемещаются газодобывающие промыслы?

При выполнении работ по обустройству Уренгойского месторождения на лицензионном участке ОАО «Артикгаз» АО «Трест КХМ» была возведена установка производства метанола М-50, мощностью 50 тыс. тон в год. Приближение производства метанола к месту его добычи исключает риски, связанные с транспортировкой этого токсичного продукта и снижает нагрузку на окружающую среду. В рамках стратегии локализации производства созданы условия для повышения стабильности и безопасности промысла, а также для оптимизации себестоимости добычи и исключения дополнительных расходов на приобретение сырья.

Установка по производству метанола – это технически сложный, специфический для газовой отрасли объект. Её строительство требует высокой квалификации, как руководителей строительства, так и рабочего персонала.

В процессе производства метанола температуры рабочих сред достигают 1000 и более градусов Цельсия.

Одним из компонентов синтеза метанола является водород, наличие которого в технологическом процессе требует высочайшего качества выполнения стыков и сварных соединений.

До Уренгойского месторождения в условиях Крайнего Севера было построено всего две установки по производству метанола, но меньшей мощности, на Юрхановском месторождении.

Уникальность построенной установки заключается еще и в том, что впервые в газовой отрасли в рамках одного объекта и связанного технологического процесса, на одной площадке реализован как процесс регенерации насыщенного водно-метанольного раствора, образующегося в технологии подготовки газа, так и синтез метанола из природного газа.

АО «Трест Коксохиммонтаж» внес значительный вклад в реализацию данного проекта. Компании было поручено осуществить строительство в очень сжатые директивные сроки. Построенная и запущенная в срок установка успешно эксплуатируется, обеспечивая метанолом газовые промыслы. За 8 месяцев было смонтировано 2 043 тонн металлоконструкций и 185,3 тонн (4405 стыков) трубопровода, выполнено устройство 980 м3 монолитного железобетона, и осуществлен запуск установки регенерации метанола, входящей в состав установки метанола М-50. Сложность выполняемых работ состояла как в работе в условиях заполярья, так и в крайне сжатых сроках строительства.

Уникальность установки в том, что впервые в газовой отрасли на одной площадке реализован процесс регенерации насыщенного водно-метанольного раствора и синтез метанола из природного газа.

Работа в условиях крайнего севера сопряжена с рядом сложностей технического и организационного характера:

работы в условиях пониженных температур оказывают огромное влияние на организм и здоровье работников, возрастает количество рисков получения травм рабочим персоналом, поэтому особое внимание уделяется охране здоровья, медицинским осмотрам работников и вопросам безопасности труда;

производство сварочных, антикоррозийных и других видов работ осуществляется в специальных укрытиях, защищающих от осадков и поддерживающих требуемую температуру производства работ

Ввод в эксплуатацию установки – это результат сплоченной и профессиональной работы коллективов ОАО «Артикгаз» и АО «Трест Коксохиммонтаж». Установка построена с соблюдением высоких стандартов качества, всех норм и требований промышленной и экологической безопасности.

Источник

Метанол ГОСТ 2222-95

Метанол
Систематическое наименование	Метанол
Традиционные названия	Метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила
Хим. формула	СН3OH
Состояние	жидкость
Молярная масса	32,04 г/моль
Плотность	0,7918 г/см³
Динамическая вязкость	5.9×10 −4 Па·с
Энергия ионизации	10,84 ± 0,01 эВ
Т. плав.	-97 °C
Т. кип.	64,7 °C
Т. разл.	320-380 °C
Т. всп.	6 °C
Т. воспл.	13 °C
Т. свспл.	440 °C
Пр. взрв.	6,98-35,5 %
Тройная точка	175,45 K (−97,7°C)
Кр. точка	513,15 K (240 °C), 7,85 МПа
Энтальпия образования	-238 кДж/моль
Энтальпия сгорания	726 000 Дж/моль
Энтальпия плавления	3167,29 ± 0,01 Дж/моль
Энтальпия кипения	37 400 Дж/моль
Удельная теплота испарения	37,4 кДж/моль
Давление пара	11,8 кПа (при 20 °С)
pKa	15,5
Дипольный момент	1,65 Д
ГОСТ	ГОСТ 2222-95 ГОСТ 6995-77
Рег. номер CAS	67-56-1
PubChem	887
Рег. номер EINECS	200-659-6
SMILES
RTECS	PC1400000
ChEBI	17790
Номер ООН	1230
ChemSpider	864
Токсичность	умеренно-токсичен для мелких животных, высокотоксичен для крупных животных и человека, поражает зрительный нерв
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Метанол (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) — CH₃OH, простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость, контаминант. Метанол — это первый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов.

С воздухом в объёмных концентрациях 6,98—35,5 % образует взрывоопасные смеси (температура вспышки 8 °C). Метанол смешивается в любых соотношениях с водой и большинством органических растворителей.

Содержание

История

Метанол был впервые обнаружен Бойлем в 1661 году в продуктах сухой перегонки древесины. Через два столетия, в 1834 году, его выделили в чистом виде Ж. Б. Дюма и Э. М. Пелиго. Тогда же была установлена химическая формула метанола. В 1857 году Бертло получил метанол омылением метилхлорида.

Получение

Известно несколько способов получения метанола: сухая перегонка древесины и лигнина, термическое разложение солей муравьиной кислоты, синтез из метана через метилхлорид с последующим омылением, неполное окисление метана и получение из синтез-газа. Первоначально в промышленности был освоен метод получения метанола сухой перегонкой древесины, но впоследствии он потерял своё промышленное значение. Современное производство метанола из монооксида углерода и водорода впервые было осуществлено в Германии компанией BASF в 1923 году. Процесс проводился под давлением 10—35 МПа на цинк-хромовом катализаторе (ZnO/Cr₂O₃) при температуре 320—450 °C. Впоследствии распространение получил синтез метанола на медьсодержащих катализаторах, промотированных цинком, хромом и др., при 200—300 °C и давлении 5-10 МПа, разработанный в Англии.

Современный промышленный метод получения — синтез из оксида углерода(II) и водорода на медь-цинковом оксидном катализаторе при следующих условиях:

Схема механизма каталитического получения метанола сложна и суммарно может быть представлена в виде реакции:

До промышленного освоения каталитического способа получения метанол получали при сухой перегонке дерева (отсюда его название «древесный спирт»). В настоящее время этот способ неактуален.

Молекулярная формула — CH₄O или CH₃—OH

Производство метанола (в тыс. тонн):

Применение

В органической химии метанол используется в качестве растворителя.

Метанол используется в газовой промышленности для борьбы с образованием гидратов (из-за низкой температуры замерзания и хорошей растворимости). В органическом синтезе метанол применяют для выпуска формальдегида, формалина, уксусной кислоты и ряда эфиров (например, МТБЭ и ДМЭ), изопрена и др.

Наибольшее его количество идёт на производство формальдегида, который используется для производства карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол. Значительные количества CH₃OH используют в лакокрасочной промышленности для изготовления растворителей при производстве лаков. Кроме того, его применяют (ограниченно из-за гигроскопичности и отслаивания) как добавку к жидкому топливу для двигателей внутреннего сгорания.

Благодаря высокому октановому числу, позволяещему увеличить степень сжатия до 16, увеличивая тем самым удельную мощность двигателя; метанол используется для заправки гоночных мотоциклов и автомобилей. Метанол горит в воздушной среде, и при его окислении образуется двуокись углерода и вода:

Для получения биодизеля растительное масло переэтерифицируется метанолом при температуре 60 °C и нормальном давлении приблизительно так: 1 т масла + 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия.

Во многих странах метанол применяется в качестве денатурирующей добавки к этанолу при производстве парфюмерии. В России использование метанола в потребительских товарах запрещено. В России запрещено использование метилового спирта в средствах по уходу за автотранспортом, а также продажа населению указанных средств, содержащих метанол.

Используется в топливных элементах. Работа топливных элементов основана на реакции окисления метанола на катализаторе в диоксид углерода. Вода выделяется на катоде. Протоны (H + ) проходят через протонообменную мембрану к катоду где они реагируют с кислородом и образуют воду. Электроны проходят через внешнюю цепь от анода к катоду снабжая энергией внешнюю нагрузку.

Общая для топливного элемента:

Получение муравьиной кислоты окислением метанола:

Получение диметилового эфира дегидратацией метанола при 300—400 °C и 2-3 МПа в присутствии гетерогенных катализаторов — алюмосиликатов — степень превращения метанола в диметиловый эфир — 60 % или цеолитов — селективность процесса близка к 100 %. Диметиловый эфир (C₂H₆O) — экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90 % меньше, чем у бензина. Цетановое число диметилового дизеля более 55, при том что у классического нефтяного 38-53.

Метил-трет-бутиловый эфир получается при взаимодействии метанола с изобутиленом в присутствии кислых катализаторов (например, ионообменных смол):

Метил-трет-бутиловый эфир (C₅H₁₂O) применяется в качестве добавки к моторным топливам, повышающей октановое число бензинов (антидетонатор). Максимальное законодательное содержание МТБЭ в бензинах Европейского союза — 15 %, в Польше — 5 %. В России в среднем составе бензинов содержание МТБЭ составляет до 12 % для АИ92 и до 15 % для АИ95, АИ98.

Отдельным направлением является использование метанола для переэтерификации жиров в производстве биодизеля.

Гомологизация метанола

Гомологизация, то есть превращение органического соединения в свой гомолог путём внедрения одной или нескольких метиленовых групп, для спиртов была впервые осуществлена в 1940 году — на основе метанола каталитическим путём под воздействием высокого давления был синтезирован этанол:

Реакция гомологизации по своему механизму близка реакции гидроформилирования алкенов и в настоящее время с помощью модифицированных катализаторов кобальта и рутения и добавления йодид-ионов в качестве промоторов удаётся добиться 90 % выхода по этанолу.

Исходный метанол также получают из окиси углерода (катализаторы на основе оксидов меди и цинка, давление 5—10 МПа, температура 250 °C), так что общая схема выглядит следующим образом:

Побочными продуктами реакции в случае синтеза этанола будут ацетальдегид, этилен и диэтиловый эфир.

В 1940 году впервые была осуществлена катализируемая оксидом кобальта при давлении 600 атм реакция метанола с синтез-газом с образованием в качестве основного продукта этанола… Впоследствии эта реакция, названная гомологизацией, вызвала огромный интерес у химиков. Её привлекательность связана с возможностью получения этилена из угольного сырья Применение в качестве катализаторов карбонила кобальта Со2(СО)8 позволило понизить давление до 250 атм, при этом степень превращения метанола составила 70 %, а основной продукт — этанол образовывался с селективностью 40 %. В дальнейшем были предложены более селективные катализаторы на основе соединений кобальта и рутения с добавками фосфиновых лигандов и было установлено, что реакцию можно ускорить с помощью введения промоторов — иодид-ионов. В настоящее время удалось достичь селективности по этанолу 90 %. Хотя механизм гомологизации до конца не установлен, можно считать, что он близок к механизму карбонилирования метанола.

Биометанол

Промышленное культивирование и биотехнологическая конверсия морского фитопланктона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений в области получения биотоплива.

В начале 80-х рядом европейских стран совместно разрабатывался проект, ориентированный на создание промышленных систем с использованием прибрежных пустынных районов. Осуществлению этого проекта помешало общемировое снижение цен на нефть.

Первичное производство биомассы осуществляется путём культивирования фитопланктона в искусственных водоёмах, создаваемых на морском побережье.

Вторичные процессы представляют собой метановое брожение биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением метанола.

Основными доводами в пользу использования микроскопических водорослей являются следующие:

С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.

Метанол в качестве топлива

При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объёмная и массовая энергоёмкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси. В результате этого мощность двигателя повышается на 7—9 %, а крутящий момент на 10—15 %. Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле с более высоким октановым числом, чем бензин, имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном ДВС с искровым зажиганием степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11,5:1. Метанол может использоваться как в классических двигателях внутреннего сгорания, так и в специальных топливных элементах для получения электричества.

Отдельно следует отметить увеличение индикаторного КПД при работе классического ДВС на метаноле по сравнению с его работой на бензине. Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и может достигать единиц процентов.

Низкий уровень примесей метанола может быть использован в топливе существующих транспортных средств с использованием надлежащих ингибиторов коррозии. Т. н. европейская директива качества топлива (European Fuel Quality Directive) позволяет использовать до 3 % метанола с равным количеством присадок в бензине, продаваемом в Европе. Сегодня в Китае используется более 1000 млн галлонов метанола в год в качестве транспортного топлива в смесях низкого уровня, используемых в существующих транспортных средств, а также высокоуровневые смеси в транспортных средствах, предназначенных для использования метанола в качестве топлива.

Помимо применения метанола в качестве альтернативы бензина существует технология применения метанола для создания на его базе угольной суспензии, которая в США имеет коммерческое наименование «метакол» (methacoal). Такое топливо предлагается как альтернатива мазута, широко используемого для отопления зданий (Топочный мазут). Такая суспензия в отличие от водоуглеродного топлива не требует специальных котлов и имеет более высокую энергоемкость. С экологической точки зрения такое топливо имеет меньший «углеродный след», чем традиционные варианты синтетического топлива получаемого из угля с использованием процессов, где часть угля сжигается во время производства жидкого топлива.

Свойства метанола и его реакции

Метанол — бесцветная жидкость с алкогольным запахом (запах этилового спирта). Температура кипения +64,7 °C.

Удельный вес при 0°/0° = 0,8142 (Копп); при 15°/15° = 0,79726; при 25°/25° = 0,78941 (Perkin); при 64,8°/4° = 0,7476 (Шифф); при 0°/4° = 0,81015; при 15,56°/4° = 0,79589 (Dittmar и Fawsitt). Капиллярная постоянная при температуре кипения a ² =5,107 (Шифф); Критическая температура 241,9° (Шмидт). Упругость пара при 15° = 72,4 мм; при 29,3° = 153,4 мм; при 43° = 292,4 мм; при 53° = 470,3 мм; при 65,4° = 756,6 мм (Д. Коновалов). Теплота горения равна 170,6, теплота образования 61,4 (Штоман, Клебер и Лангбейн).

Метанол смешивается во всех отношениях с водой, этиловым спиртом и эфиром; при смешении с водой происходит сжатие и разогревание. Горит синеватым пламенем. Подобно этиловому спирту — сильный растворитель, вследствие чего во многих случаях может заменять этиловый спирт. Безводный метанол, растворяя небольшое количество медного купороса, приобретает голубовато-зеленое окрашивание, поэтому безводным медным купоросом нельзя пользоваться для открытия следов воды в метаноле; но он не растворяет CuSO₄∙7H₂O (Клепль).

Метанол (в отличие от этанола) с водой не образует азеотропной смеси, в результате чего смеси вода-метанол могут быть разделены ректификационной перегонкой. Температура кипения водных растворов метанола:

Метанол дает со многими солями соединения, подобные кристаллогидратам (сольваты), например: CuSO₄ ∙ 2CH₃OH; LiCl ∙ 3CH₃OH; MgCl₂ ∙ 6CH₃OH; CaCl₂ ∙ 4CH₃OH представляет собой шестисторонние кристаллы, разлагаемые водой, но не разрушаемые нагреванием до 100° (Kane). Соединение BaO ∙ 2CH₃OH ∙ 2H₂O получается в виде блестящих призм при растворении BaO в водном метаноле и испарении на холоде полученной жидкости при комнатной температуре (Форкранд).

С едкими щелочами метанол образует соединения 5NaOH ∙ 6CH₃OH; 3KOH ∙ 5CH₃OH (Геттиг). При действии металлических калия и натрия легко даёт алкоголяты, присоединяющие к себе кристаллизационный метанол и иногда воду.

При пропускании паров метанола через докрасна накалённую трубку получается C₂H₂ и другие продукты (Бертло). При пропускании паров метанола над накалённым цинком получается окись углерода, водород и небольшие количества болотного газа (Jahn). Медленное окисление паров метанола при помощи раскаленной платиновой или медной проволоки представляет лучшее средство для получения больших количеств формальдегида: 2CH₃OH+O₂=2HCHO+2H₂O. При действии хлористого цинка и высокой температуры метанол даёт воду и алканы, а также небольшие количества гексаметилбензола (Лебедь и Грин). Метанол, нагретый с нашатырём в запаянной трубке до 300°, даёт моно-, ди- и триметиламины (Бертло).

При пропускании паров метанола над KOH при высокой температуре выделяется водород и образуются последовательно формиат, ацетат и, наконец, карбонат калия.

Концентрированная серная кислота даёт метилсерную кислоту CH₃HSO₄, которая при дальнейшем нагревании с метанолом даёт метиловый эфир. При перегонке метанола с избытком серной кислоты в отгон переходит диметилсерная кислота (CH₃)₂SO₄. При действии серного ангидрида SO₃ получается CH(OH)(SO₃H)₂ и CH₂(SO₃H)₂ (см. Метилен).

Метанол при действии соляной кислоты, пятихлористого фосфора и хлористой серы даёт хлористый метил CH₃Cl. Действием HBr и H₂SO₄ получают бромистый метил. Подкисленный 5%-й серной кислотой и подвергнутый электролизу, метанол даёт CO₂, СО, муравьинометиловый эфир, метилсерную кислоту и метилаль CH₂(OCH₃)₂ (Ренар). При нагревании метанола с хлористо-водородными солями ароматических оснований (анилином, ксилидином, пиперидином) легко происходит замещение водорода в бензольном ядре метилом (Гофман, Ладенбург); реакция имеет большое техническое значение при приготовлении метилрозанилина и других искусственных пигментов.

Нахождение в природе

В свободном состоянии метиловый спирт встречается в природе лишь изредка и в очень небольших количествах (например в эфирных маслах), но производные его распространены довольно широко. Так, например, многие растительные масла содержат сложные эфиры метилового спирта: масла гаултерии — метиловый эфир салициловой кислоты C₆H₄(OH)COOCH₃, масло жасмина — метиловый эфир антраниловой кислоты C₆H₄(NH₂)COOCH₃. Простые эфиры метилового спирта чрезвычайно часто встречаются среди природных веществ, например природных красителей, алкалоидов и т. п.

В промышленности метиловый спирт раньше получали исключительно путём сухой перегонки дерева. В жидких погонах, так называемом «древесном уксусе», наряду с уксусной кислотой (10 %), ацетоном (до 0,5 %), ацетальдегидом, аллиловым спиртом, метилацетатом, аммиаком и аминами содержится также 1,5—3 % метилового спирта. Для отделения уксусной кислоты продукты сухой перегонки пропускают через горячий раствор известкового молока, задерживающий её в виде уксуснокислого кальция. Значительно труднее отделить метиловый спирт от ацетона, так как температуры кипения их очень близки (ацетон, т.кип. 56,5°; метиловый спирт, т.кип. 64,7°). Все же путём тщательной ректификации на соответствующих колоннах в технике удается почти полностью отделить метиловый спирт от сопутствующего ему ацетона. Неочищенный метиловый спирт называется также «древесным спиртом».

Токсичность

В США максимальное допустимое суточное употребление метанола (референтная доза), подразумевая несвязанное с какими-либо эффектами на здоровье, установлено в размере 2 мг на кг веса тела (с 1988 года).

Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе рабочей зоны равна 5 мг/м³ (у изопропилового спирта 10 мг/м³, у этанола — 1000 мг/м³), ПДК в воздухе населенных мест равна 1,0 мг/м³ (у изопропилового спирта 0,6 мг/м³, у этанола — 5 мг/м³).

Наиболее легкая форма отравления характеризуется наличием головной боли, общей слабостью, недомоганием, ознобом, тошнотой, рвотой.

Токсичность метанола состоит в том, что при попадании в организм он с течением времени окисляется до ядовитого формальдегида, который вызывает слепоту, вредно влияет на нервную систему, вступает в реакции с белками. Происходит так называемый летальный синтез.

Особая опасность метанола связана с тем, что по запаху и вкусу он неотличим от этилового спирта, из-за чего и происходят случаи его употребления внутрь. Йодоформная реакция: с этиловым спиртом выпадет йодоформ жёлтого цвета, а с метанолом ничего не выпадает (реакция не подходит для определения содержания метанола в растворе этанола).

Как указано в руководстве для врача скорой медицинской помощи, при отравлении метанолом антидотом является этанол, который вводится внутривенно в форме 10 % раствора капельно или 30—40 % раствора перорально из расчёта 1—2 грамма раствора на 1 кг веса в сутки. Полезный эффект в этом случае обеспечивается отвлечением фермента АДГ I на окисление экзогенного этанола.

Следует учесть, что при недостаточно точном диагнозе за отравление метанолом можно принять алкогольную интоксикацию, отравление 1,2-дихлорэтаном или четырёххлористым углеродом — в этом случае введение дополнительного количества этилового спирта опасно.

Отравления метанолом довольно часты. Так, в США в течение 2013 года зафиксировано 1747 случаев.

Массовые отравления метанолом

Известно множество массовых отравлений метанолом. Источником метанола могут быть фальсифицированные незамерзающие жидкости для автомобилей, контрафактный алкоголь, метанол, выдаваемый за этиловый спирт.

Источник