Где применяется метиловый спирт


Многие люди наслышаны о такой бесцветной горючей жидкости, как метиловый спирт. Он практически не имеет запахов, хорошо растворяется в воде и легко воспламеняется. Пары метилового спирта при сочетании с воздухом позволяют получить взрывоопасные смеси.

Такое вещество считается очень опасным для человека. Попадая в организм через дыхательные пути, кожу или пищеварительный тракт, метиловый спирт быстро всасывается, медленно выделяется. Он окисляется, образуя муравьиную кислоту и формальдегид.

Метиловый спирт оказывает наркотическое действие. Он вызывает коллапс и последующую кислородную недостаточность. Такое вещество поражает сетчатку и зрительный нерв, негативно сказывается на зрении, проявляется сильным расширением зрачков. Употреблять метиловый спирт вовнутрь категорически запрещено, ведь это очень опасно для человеческого здоровья.

Особенности получения

Существует несколько способов, позволяющих получить метанол: сухая перегонка лигнина и древесины, термическое разложение муравьиной кислоты, синтез через метилхлорид из метана с омылением, неполное окисление метана, а также синтезирование газа. Изначально в промышленности освоили получение такого вещества при перегонке древесины. Но со временем этот способ потерял актуальность и промышленное значение.


В Германии с 1923 года запущено производство метилового спирта из водорода и монооксида углерода. Процесс производился под давлением в 25-35 Мпа на специальном цинк-хромовом катализаторе. При этом температура была порядка 320-450 градусов. В итоге синтез метанола получил распространение на медьсодержащих катализаторах с хромом и цинком.

Сферы применения

Метиловый спирт (метанол) представляет собой вещество, нашедшее разнообразное применение в различных направлениях деятельности современного человека. Это обусловлено определенной значимостью такого вещества. Современное производство без него не обходится. Больше всего в метаноле нуждаются нефтеперерабатывающие сферы. Здесь вещество применяется в качестве специального селективного растворителя. Он способствует очистке бензина от меркаптанов. Кроме того, метанол — это азеотропный реагент. Его используют для выделения толуола. Данное средство в смеси с этиленгликолем широко применяется для экстракции толуола из бензина.

Широко используют метиловый спирт и в химической промышленности. Он является полупродуктом многочисленных синтезов. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам метанол вступает в реакцию с разными веществами. Из такого вида спирта нынче производят определенные органические вещества и полимеры, применяемые в химическом производстве или иных промышленных направлениях.


Наибольшее количество метанола все же расходуется на производство так называемого формальдегида. Метиловый спирт представляет собой особый метилирующий реагент. Он полезен при производстве пестицидов, метилметакрилата и других продуктов. На нужды формальдегидов каждый год уходит более 50% всего производимого метанола.

Метанол считается важным сырьевым ресурсом. Из него получают пентаэритрит, уротропин и метиламин. Последний представляет собой бесцветный газ, имеющий ярко выраженный аммиачный запах. Он используется для синтезирования пестицидов.

Раньше метанол применяли при изготовлении фотопленок. Но передовые разработки сделали цифровые аппараты более доступными. Поэтому в настоящее время производство различных пленочных устройств не актуально. Следовательно, фотопленки перестали быть востребованными. Поэтому метанол для их изготовления практически не используют.

Примечательно, что на данный момент метанол, который признан сильнейшим ядом, применяется даже в фармацевтической отрасли. Во многих медицинских препаратах содержится некоторое количество такого вещества. Разумеется, такие лекарства, как, впрочем, и все медикаменты, целесообразно применять исключительно по назначению врача в строго оговоренной дозировке. Бесконтрольный прием медицинских препаратов может привести к пагубным последствиям и оставить свой негативный след на здоровье человека.

Источник: vsegdazdorov.net

Строение молекулы


Для того чтобы выяснить строение метилового спирта, нужно вспомнить, какой вид имеет молекула простейшего предельного углеводорода – метана. Она выражается формулой CH4 и содержит один атом карбона, связанный с помощью простых сигма-связей с атомами водорода.

Если один из них заместить на гидроксильную группу –OH, получим формулу CH3OH. Это метанол. Валентный угол, построенный направлением связи C-O-H, составляет примерно 110⁰, поэтому молекулы одноатомных спиртов имеют угловую форму. Вследствие того, что электроотрицательность кислорода (3,5 эВ) больше, чем карбона (2,5 эВ), связь кислород – углерод очень поляризована, а гидроксогруппа играет роль заместителя, имеющего отрицательный индуктивный эффект. Таким образом, метанол – это спирт, у которого дипольный момент равен 1,69D.

Номенклатура

Рассмотрим три способа образования названия вещества, имеющего формулу CH3OH. Исторически оно образуется от названия углеводородного радикала, к которому присоединилась гидроксильная группа. Радикал CH3 – это метил, поэтому спирт CH3OH именуют метиловым. По Женевской номенклатуре, к названию соответствующего углеводорода – алкана – прибавляют суффикс –ол.

Метиловый спирт, метанол — влияние на организм человека: первые признаки и симптомы отравления, смертельная доза для человека


Острые и хрон, отравления М. с. возникают при превышении предельно допустимой концентрации его паров в воздухе, а также при попадании М. с. на незащищённую кожу или при сильном загрязнении спецодежды и обуви. Особенно опасен прием М. с. внутрь вместо этилового спирта: 5—10 мл М. с. могут вызвать тяжелое отравление, а 30 мл — привести к смертельному исходу.

При хрон, отравлении М. с. нарушаются окислительно-восстановительные процессы в головном мозге, появляются изменения сосудов головного мозга и особенно сосудов органа зрения, приводящие к изменениям и частичной гибели фоторецепторных, ганглиозных клеток сетчатки (см.), разрастанию глии, дегенеративным изменениям нейронов в центральной части зрительного анализатора (см.).

Хрон, отравление малыми концентрациями М. с. характеризуется головокружением, головной болью, бессонницей, повышенной утомляемостью, жел.-киш. расстройствами, ухудшением зрения, прежде всего цветового. При хрон, воздействии паров М. с. в концентрации 50 мг/м3 и выше у работающих на производстве, связанном с получением или использованием М. с., выявлены функциональные изменения органа зрения.

Острое отравление М. с. характеризуется состоянием легкого опьянения, тошнотой, рвотой, сильной головной болью, резким ухудшением зрения вплоть до слепоты, при утяжелении состояния появляются цианоз, затрудненное дыхание, расширение зрачков, судороги и смерть от остановки дыхания. Диагноз подтверждается обнаружением в моче муравьиной к-ты, а также анализом рвотных масс и недопитой жидкости.


Метиловый спирт является очень сильным ядом, он отличается нервно паралитическим действием. Примерно 30-100 мл метанола вызывает сильное отравление и судороги.

Симптомы отравления:

  • Головокружение
  • Сонливость
  • Слюноотделение
  • Нарушение координации движений

Чтобы потерять зрение достаточно выпить 10 мл, а чтобы умереть 30-100 мл.

Если вы сомневаетесь в качестве алкоголя, то не пейте его. Но если все же вы не удержались, понаблюдайте за своим состоянием.

Проявление отравления:

  • Мушки перед глазами
  • Скачки давления
  • Рвота
  • Тошнота
  • Обильные слюни

Вообще, метанол накапливается в организме, поэтому симптомы отравления могут появиться не сразу. В среднем действие метанола проявляется от 30 минут до 3 суток. И самое печальное, что на третьи сутки становится не лучше, а хуже. Можно заметить потерю зрения и редкое мочеиспускание. Это говорит, что почки плохо работают.

Неотложная помощь:

  • Положите пациента на живот, если он без сознания. Это поможет избежать удушья
  • Дайте большое количество раствора пищевой соды
  • Вызовите у больного рвоту
  • Дайте больному слабительное
  • Вызовите скорую помощь

Получение метанола

При попадании М. с. в глаза необходимо промыть их сильной струей воды, при загрязнении кожи — быстро смыть с нее М. с. водой и сменить одежду.

При приеме М. с. внутрь необходимо немедленно начать промывание желудка и продолжать его в течение первых 2 часов, необходимо также начать борьбу с ацидозом путем введения внутрь 2—4 л и внутривенно 1 л 5% р-ра гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Внутривенно вводят 5% р-р этилового спирта, к-рый, конкурируя с М. с.

Аналогичные меры принимают при отравлении суррогатами винного спирта, содержащими примесь М. с. (см. Денатурированный спирт).

Гидролиз соответствующих галогеноалкилов в присутствии гидроксидов активных металлов, например, щелочных или щелочноземельных, и при нагревании – это распространенный метод получения карбинола. В качестве исходных веществ берут хлор- или бромметан, результатом реакции будет замещение атома галогена функциональной группой –OH и получение метанола.

Еще один метод, ведущий к образованию первичных предельных спиртов – это восстановление альдегидов или карбоновых кислот. Для данной окислительно-восстановительной реакции применяют такие сильные восстановители, как натрийборгидрид или литийалюминийгидрид. Исходными соединениями являются муравьиная кислота или формальдегид.


Один из современных методов получения карбинола – это его синтез из углерода, воды, водорода и монооксида углерода. Процесс проходит при температуре 250 °C, повышенном давлении и в присутствии окислов цинка и меди в качестве катализаторов. Новым, но экономически оправданным можно назвать метод получения спирта из микроскопических водорослей океанов и морей, биомасса которых действительно огромна.

Где используется метиловый или древесный спирт

Древесный спирт абсолютно непригоден для использования в качестве алкогольного напитка, так как является сильнейшим токсическим веществом. Попав в желудочно-кишечный тракт, он начинает окисляться до муравьиной кислоты и муравьиного альдегида. Продукты окисления поражают зрительные нервы и сетчатку глаза, содержащую рецепторы.

В нашей статье мы ознакомились со свойствами, применением и способами получения метанола.

На самом деле последствия отравления очень печальные. Это может привести к смерти или слепоте.

Последствия:

  • Потеря зрения
  • Отказ почек
  • Одышка
  • Судороги
  • Эпилепсия
  • Цирроз

Варианты отравления при вдыхании паров:

  • Отравление может произойти из-за попадания вещества на кожу при протирании лобового стекла. Чтобы этого не произошло, нужно заливать ее в автомобиль в хорошо проветриваемом помещении, используя перчатки.

  • Отравиться метанолом можно на химическом производстве. Также метанол входит в состав некоторых красок, лаков и растворителей. Отравление может произойти в случае не соблюдения правил безопасности.
  • А при покраске или уходе за автомобилем (с применением химических средств), нужно непременно соблюдать правила безопасности.

Какой спирт нельзя пить этиловый или метиловый?

Метиловый спирт по вкусу и запаху мало чем отличается от этилового, поэтому будьте внимательны и не пейте сомнительные алкогольные напитки.

Влияние метанола на организм человека

Существует несколько способов, позволяющих получить метанол: сухая перегонка лигнина и древесины, термическое разложение муравьиной кислоты, синтез через метилхлорид из метана с омылением, неполное окисление метана, а также синтезирование газа. Изначально в промышленности освоили получение такого вещества при перегонке древесины. Но со временем этот способ потерял актуальность и промышленное значение.

В Германии с 1923 года запущено производство метилового спирта из водорода и монооксида углерода. Процесс производился под давлением в 25-35 Мпа на специальном цинк-хромовом катализаторе. При этом температура была порядка 320-450 градусов. В итоге синтез метанола получил распространение на медьсодержащих катализаторах с хромом и цинком.

Меры предупреждения


Применение М. с. допускается лишь в тех производственных процессах, где он не может быть заменен менее токсичным веществом. В СССР запрещено изготовление политур, мастик и нитролаков на М. с. Предприятия обязаны согласовывать введение М. с. в производство с органами сан. надзора. Особенно строго регламентируются маркировка тары для М. с.

Металлорганический синтез

Если на органические вещества с карбонильной группой в составе молекул подействовать магнийорганическими соединениями, можно получить одноатомные спирты. Металлоорганические реагенты добывают при взаимодействии магниевых металлических стружек и бромсодержащих производных алканов в среде сухого диэтилового эфира. Из муравьиного альдегида данной реакцией можно получить не только метанол, применение которого ограничено, но и другие первичные предельные спирты.

Метиловый спирт в судебно-медицинском отношении

Отравления М. с. нередко бывают групповыми; обычно пострадавшие недостаточно информированы о ядовитости М. с. или пренебрегают ею. Смертельная доза при приеме внутрь 30—100 мл.

Цатологоанатомические изменения характерны для острой смерти и свидетельствуют о поражении сосудистой системы (выраженное полнокровие со стазами и мелкими множественными кровоизлияниями в головной мозг и другие внутренние органы, кровоизлияния в серозные и слизистые оболочки, темная «дегтеобразная» кровь в крупных сосудах и синусах твердой мозговой оболочки и др.).


Наблюдаются симметричные очаги размягчения в головном мозге, в области внутренней капсулы, полосатого тела, иногда мозжечка. Распределение М. с. во внутренних органах зависит от относительного содержания в них воды, поэтому для хим. исследования берут кровь, мочу, цереброспинальную жидкость, почку, печень, мозг и желудок с содержимым. М. с.

М. с. частично выделяется слизистой оболочкой желудка, поэтому в промывных водах и рвотных массах его можно обнаружить в течение 2 сут. Муравьиная к-та — ядовитый метаболит М. с. — содержится в крови, моче, печени, почках и мозге. С мочой она выделяется в течение 5—6 дней.

Для суд.-хим. обнаружения М. с. используют метод газожидкостной хроматографии (см.).

Библиография: Бережной Р. В. Судебно-медицинская экспертиза отравлений техническими жидкостями, с.26, М., 1977; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной, т. 1, с. 363, Л., 1976; Гадаскина И. Д. и Филов В. А. Превращения и определение промышленных органических ядов в организме, с. 232, Л., 1971; Егоров Ю. Л. и др.

Состояние органа зрения работающих в производстве синтетических жирных кислот и спиртов и вопросы гигиенического нормирования содержания спиртов в воздухе, Гиг. труда и проф. заболев., № 11, с. 33, 1966; Несмеянов А. Н.иНесмеяновН.А. Начала органической химии, кн. 1, М., 1974; Робертс Дж. иКасериоМ.

В. И. Розенгарт; Ю. Л. Егоров, P. В. Бережной (суд.).

Химическая характеристика

2CH3OH 2Na = 2CH3ONa H2.

CH3COOH CH3OH{amp}lt;–(H2SO4)–{amp}gt;CH3COOCH3 H2O.

Приведенная выше реакция именуется этерификацией и имеет важное практическое значение.

Сферы применения

Метиловый спирт используют в качестве ингибитора гидратов, образующихся в газовых трубопроводах, так как важные свойства метанола – это хорошая растворимость в воде и низкая температура замерзания. Основной объем метилового спирта используется в производстве фенолформальдегидных смол. Высокое октановое число, характерное для карбинола, позволяет применять его в качестве экологически чистого топлива для автомобилей. В лакокрасочной промышленности карбинол используют в качестве растворителя.

Метиловый спирт (метанол) представляет собой вещество, нашедшее разнообразное применение в различных направлениях деятельности современного человека. Это обусловлено определенной значимостью такого вещества. Современное производство без него не обходится. Больше всего в метаноле нуждаются нефтеперерабатывающие сферы.

Здесь вещество применяется в качестве специального селективного растворителя. Он способствует очистке бензина от меркаптанов. Кроме того, метанол — это азеотропный реагент. Его используют для выделения толуола. Данное средство в смеси с этиленгликолем широко применяется для экстракции толуола из бензина.

Широко используют метиловый спирт и в химической промышленности. Он является полупродуктом многочисленных синтезов. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам метанол вступает в реакцию с разными веществами. Из такого вида спирта нынче производят определенные органические вещества и полимеры, применяемые в химическом производстве или иных промышленных направлениях.

Наибольшее количество метанола все же расходуется на производство так называемого формальдегида. Метиловый спирт представляет собой особый метилирующий реагент. Он полезен при производстве пестицидов, метилметакрилата и других продуктов. На нужды формальдегидов каждый год уходит более 50% всего производимого метанола.

Формула метанола

Метанол считается важным сырьевым ресурсом. Из него получают пентаэритрит, уротропин и метиламин. Последний представляет собой бесцветный газ, имеющий ярко выраженный аммиачный запах. Он используется для синтезирования пестицидов.

Раньше метанол применяли при изготовлении фотопленок. Но передовые разработки сделали цифровые аппараты более доступными. Поэтому в настоящее время производство различных пленочных устройств не актуально. Следовательно, фотопленки перестали быть востребованными. Поэтому метанол для их изготовления практически не используют.

Примечательно, что на данный момент метанол, который признан сильнейшим ядом, применяется даже в фармацевтической отрасли. Во многих медицинских препаратах содержится некоторое количество такого вещества. Разумеется, такие лекарства, как, впрочем, и все медикаменты, целесообразно применять исключительно по назначению врача в строго оговоренной дозировке. Бесконтрольный прием медицинских препаратов может привести к пагубным последствиям и оставить свой негативный след на здоровье человека.

Формула этилового и метилового спирта

Незнающие люди могут подумать, что употреблять можно любой спирт. Но на самом деле это неправильно. Ведь не все виды спирта это алкоголь, среди спиртов очень много ядов. Не стоит принимать метиловый спирт, так как это отрава.

Дело в том, что 30-100 мл метилового спирта может привести к судорогам и даже смертельному исходу. Соответственно ошибиться нельзя, так как это чревато плачевными последствиями. На вкус и запах спирты одинаковые. Не специалист по вкусу не отличит эти жидкости.

Способы проверить спирт:

  • Поджигание. Налейте в ложку немного жидкости и подожгите. Этиловый спирт будет гореть синим пламенем, а метиловый зеленым.
  • Испытание картофелем. Очистите картофель и нарежьте на кусочки. Один ломтик погрузите в этанол, а второй в метанол. Если ломтик стал розовым, перед вами отрава, то есть метиловый спирт. В алкоголе картофель практически не меняет цвет.
  • Медная проволока. Раскалите до черна кусочек медной проволоки, и окуните в жидкость. Если вы почувствуете запах уксуса, то спирт этиловый и его можно пить. Если запах будет неприятным, то спирт метиловый.

СН3ОН – метиловый спирт

С2Н5ОН – этиловый спирт

Существует несколько способов определить подделку:

  • Пищевая сода. Всыпьте в жидкость немного пищевой соды и наблюдайте за реакцией. Если имеются примеси метилового спирта, сода растворится полностью. Если продукт хорошего качества, то образуется желтый осадок и спирт пить можно.
  • Марганцовка. Всыпьте в емкость с жидкостью марганцовку. Если на поверхности появятся пузыри, то спирт метиловый. Если нет, то этиловый.
  • Кипячение. Это можно узнать при помощи термометра, температура кипения этанола 78 °С, а метанола 64 °С.

Метиловый спирт

Этот метод тоже применяется для идентификации спирта. Этанол горит синим пламенем, а вредный метанол зеленым.

Источник: alcoslave.ru

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:

  • температура — 250 °C,
  • давление — 7 МПа (= 69,08 атм = 70 Бар = 71,38 кгс/см²)

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

 CO↑ + 2H2↑→ CH3OH 

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):

год США Германия Мир Цена продажи($/т)
1928 24 18 140 84,7
1936 97 93 305 88,9
1950 360 120 349 83,1
1960 892 297 3930 99,7
1970 2238 нет данных 5000 89,7
1980 3176 870 15000 236,1
2004 3700 2000 32000 270

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:

 2CH3OH + 3O2↑→ 2CO2↑ + 4H2O

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.

Реакции:

На аноде

 CH3OH + H2O → CO2↑ + 6H+ + 6e

На катоде

 1,5O2 + 6H+ 6e → 3H2 

Общая для топливного элемента:

 CH3OH + 1,5O2↑→ CO2↑ + 2H2O

Получение муравьиной кислоты окислением метанола:

Где применяется метиловый спирт

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):

Где применяется метиловый спирт

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:

 CH3OH + CO↑ + 2H2↑ →Co2(CO)8 CH3CH2OH + H2O

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:

  Где применяется метиловый спирт

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:

  • высокая продуктивность фитопланктона (до 100 т/га в год);
  • в производстве не используются ни плодородные почвы, ни пресная вода;
  • процесс не конкурирует с сельскохозяйственным производством;
  • энергоотдача процесса достигает 14 (чего?) на стадии получения метана и 7 (чего?) на стадии получения метанола;

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

Источник: chem.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.