醇類

甲醇

甲醇

CAS NO:67-56-1
詳細介紹
甲醇,也稱為甲醇或甲基水合物等,是一種化學物質,也是最簡單的醇,分子式為 CH3OH(與羥基相連的甲基,通常縮寫為 MeOH)。它是一種輕質、易揮發、無色、易燃的液體,具有與乙醇(飲用酒精)相似的獨特酒精氣味。甲醇是一種極性溶劑,因此得名木醇,因為它曾經主要通過木材的破壞性蒸餾生產。今天,甲醇主要通過一氧化碳的加氫在工業上生產。

甲醇由與極性羥基相連的甲基組成。它被用作其他商品化學品的前體,包括甲醛、乙酸、甲基叔丁基醚、苯甲酸甲酯、苯甲醚、過氧酸以及許多更專業的化學品。

甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚
甲醇主要轉化為甲醛,廣泛應用於許多領域,尤其是聚合物。轉化需要氧化:

乙酸可以由甲醇生產。

甲醇和異丁烯結合得到甲基叔丁基醚 (MTBE)。 MTBE 是汽油中的主要辛烷值促進劑。

甲醇制烴、烯烴、汽油
甲醇冷凝生產碳氫化合物甚至芳烴系統是與氣液相關的幾種技術的基礎。其中包括甲醇制烴 (MTH)、甲醇制汽油 (MTG)、甲醇制烯烴 (MTO) 和甲醇制丙烯 (MTP)。這些轉化由沸石作為多相催化劑催化。 MTG 工藝曾在新西蘭的 Motunui 實現商業化。

汽油添加劑
歐洲燃料質量指令允許燃料生產商將高達 3% 的甲醇和等量的助溶劑與在歐洲銷售的汽油混合。中國每年使用超過 45 億升甲醇作為傳統車輛低濃度混合燃料的運輸燃料,以及為甲醇燃料設計的車輛中的高濃度混合燃料。

其他化學品
甲醇是最簡單的甲胺、甲基鹵化物和甲基醚的前體。 [18]甲酯由甲醇生產,包括脂肪的酯交換和通過酯交換生產生物柴油。 [43] [44]

利基和潛在用途
能量載體
甲醇是一種很有前途的能源載體,因為作為液體,它比氫氣和天然氣更容易儲存。然而,它的能量密度很低,反映了它代表部分燃燒的甲烷的事實。其能量密度為 15.6 MJ/L,而乙醇為 24,汽油為 33 MJ/L。

甲醇的進一步優勢是其易於生物降解和低環境毒性。它不會在有氧(有氧)或厭氧(無氧)環境中持續存在。甲醇在地下水中的半衰期僅為 1 到 7 天,而許多常見的汽油成分的半衰期為數百天(例如苯為 10 到 730 天)。由於甲醇可與水混溶且可生物降解,因此它不太可能在地下水、地表水、空氣或土壤中積聚。 [45]

燃料
主條目:甲醇燃料和甲醇經濟
甲醇偶爾用於為內燃機提供燃料。它燃燒形成二氧化碳和水:

燃料中甲醇濃度高的一個問題是醇會腐蝕一些金屬,尤其是鋁。甲醇燃料已被提議用於地面運輸。甲醇經濟的主要優勢在於,它可以適用於汽油內燃機,對發動機和輸送和儲存液體燃料的基礎設施進行最少的改造。然而,它的能量密度只有汽油的一半,這意味著需要兩倍體積的甲醇。

甲醇是船舶的替代燃料,有助於航運業滿足日益嚴格的排放法規。它顯著減少了硫氧化物 (SOx)、氮氧化物 (NOx) 和顆粒物的排放。甲醇可以在船用柴油發動機中使用少量引燃燃料(雙燃料)稍作修改後高效使用。

在中國,甲醇為工業鍋爐提供燃料,工業鍋爐廣泛用於為各種工業應用和住宅供暖產生熱量和蒸汽。它的用途正在取代煤炭,而煤炭正面臨日益嚴格的環境法規的壓力。

直接甲醇燃料電池的獨特之處在於其低溫、大氣壓操作,這使得它們大大小型化。這一點,再加上甲醇的相對容易和安全的儲存和處理,可能會開啟燃料電池供電的消費電子產品的可能性,例如筆記本電腦和手機。

甲醇也是營地廣泛使用的燃料