Warum ist der Gehalt an Methylmethanolcarbamat hoch?

Kohlenmonoxid reagiert mit Methanol zu Methylformiat, dessen Strukturformel HC(O)OCH3 ist. Farbloses, duftendes, leicht entflammbares Flüssigkeit. Löst sich mit Ethanol, ist löslich in Methanol und Äther. Es ist leicht hydrolysierbar; auch die Feuchtigkeit in feuchter Luft kann dazu führen, dass es hydrolysiert wird. Es hat eine starke reizende Wirkung auf Atemwege, Augen und Nase und kann ein Druckgefühl im Brustbereich sowie Atembeschwerden verursachen.

Synthemethode 1: Direkte Esterifizierung – Entsteht durch die Esterifizierung von Essigsäure mit Methanol. Anhydrisches Calciumchlorid mit Formiat mischen und unter Rühren abkühlen. Fügen Sie den Methanol langsam hinzu. 2,5 Stunden Rückfluss, anschließend Destillation ergibt das Endprodukt. Auch ohne Calciumchlorid kann Methansäure mit Methanol unter Erwärmung zum Sieden gebracht werden. Dabei wird das Destillat mit einer Dichte von 0,947 abgefangen – es handelt sich dabei um Methylformiat. Die Ausbeute beträgt 90 %. Verbrauchskennzahlen für die Rohstoffe: Formiat 845 kg/t, Methanol 600 kg/t. 2. Bei der Kohlendioxid-Methode wird in einer Methanol-Lösung von Bortrifluorid unter Verwendung von Irid-Komplexen als Katalysator Kohlendioxid sowie Wasserstoff zugeführt. Bei 100 °C und 5,88 MPa entsteht so Methylformiat. 3. Methanol-Karbonylierungsmethode. 4. Methanol-Dehydrogenierungsmethode. 5. Methanol-Oxidationsdehydrogenierungsmethode. 6. Einstufige Synthesegasherstellung. Reinigungsverfahren: Die häufig vorkommenden Verunreinigungen sind freies Essigsäure und Methanol. Bei der Reinigung wird anhydrisches Kaliumcarbonat zugesetzt, um das Produkt zu trocknen, anschließend erfolgt die Destillation. Alternativ kann Phosphorpentoxid verwendet werden; in diesem Fall findet die Fraktionierung in einem Wasserbad bei 80–90 °C statt. Man kann es auch zunächst mit einer konzentrierten Natriumcarbonatlösung waschen, anschließend mit festem Natriumcarbonat trocknen und danach mit Phosphorpentoxid destillieren.

Zu wenig oder zu viel Alkalität – das ist möglich.

Kann es bei niedrigem Druck bei der Methanolherstellung zu einem hohen Anteil an Methylformiat kommen?

Die Analyse von Rohmethanol ergab einen Methoxymethan-Gehalt von 400 ppm; der Grund dafür wird derzeit untersucht.

Sowohl Kohlendioxid als auch Kohlenmonoxid können aus Methanol und Wasserstoff entstehen – der Mechanismus dabei ist die Karbonylierung von Methanol. Die Hauptgründe dafür sind:
1. Katalysatoren: Die Selektivität der Katalysatoren ist in der Regel begrenzt. Entscheidend sind hier die Eigenschaften des Katalysators sowie der Zusatzstoffe. Wenn diese Zusatzstoffe Elemente wie Ruthenium, Rhodium, Palladium oder Iridium enthalten, dann wirkt das positiv auf die Karbonylierung von Methanol. Es wird empfohlen, die Durchflussgeschwindigkeit zu erhöhen.
2. Zu hoher Methanolgehalt in der Einströmung in den Syntheseturm. Die Entfeuchtungsanlage am oberen Ende des Methanol-Trenners ist beschädigt, oder die Temperatur an der Eingangsstelle des Trenners liegt über 45 °C. Es wird empfohlen, einen zusätzlichen Reinigungsprozess für die zirkulierende Luft einzuführen – dadurch kann auch die Methanolausbeute verbessert werden.
3. Zu gutes Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff in der Einströmung in den Syntheseturm. Es wird empfohlen, die Durchflussgeschwindigkeit zu erhöhen und das Zirkulationsverhältnis zu verbessern.
4. Zu hohe oder instabile Temperaturen. Der Druck hat nur geringen Einfluss. Es wird empfohlen, die Ausgangstemperatur des Syntheseturms entsprechend der Methanolausbeute zu regulieren

Analyse des Roh-Methans – Ursachen für den Anstieg des Methoxymethan-Gehalts: 1) Veränderung der Selektivität des Katalysators, was zu einer erhöhten Produktion von Methansäure führt； 2) Aufgrund des gestiegenen Anteils an Formiat reagiert dieses mit Methanol zu Methylformiat. Dadurch steigt der Gehalt an Methylformiat. Bei der Analyse von Rohmethanol stieg der Gehalt an Methylformiat von 100 ppm auf 400 ppm ； 3) Die Aktivität des Katalysators nimmt ab, was zu einer erhöhten Bildung von Verunreinigungen führt ； 4) Der Reaktionsdruck sinkt, was zu einer erhöhten Menge an Verunreinigungen führt ； 5) Veränderungen in der Zusammensetzung des Frischgases: Der Kohlenmonoxidgehalt nimmt zu, was wiederum zu einer erhöhten Menge an Verunreinigungen führt ； 6) Einflüsse von Strömungsgeschwindigkeit, Methanolgehalt in der einströmenden Gasmenge usw.

Welche Schäden kann ein hoher Gehalt an Methylformiat für das Produkt verursachen?