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1. Qual é o mecanismo de formação do metilformiato? 2. Qual é o teor de metil formiato no metanol bruto? 3. Como reduzir ou diminuir?
O monóxido de carbono reage com o metanol para formar o metilformato, cuja estrutura química é HC(O)OCH3. Líquido incolor, aromático e volátil. Solúvel em etanol; dissolve-se em metanol e éter. É facilmente hidrolisável; a umidade no ar também pode causar sua hidrólise. Tem um forte efeito irritante nos tractos respiratórios, olhos e nariz, podendo causar sensação de pressão no peito e dificuldade para respirar.
Método de síntese 1. Método de esterificação direta: obtido pela esterificação do ácido fórmico com metanol. Misture o cloreto de cálcio anidro com o ácido fórmico, agitando e resfriando. Adicione o metanol lentamente. Refluir por 2,5 h; a destilação resulta no produto final. O tempo de reação também pode ser reduzido se o formiato for aquecido com metanol, sem a adição de cálcio clorídico. O destilado com densidade relativa de 0,947 é coletado, resultando em metilformiato, com uma taxa de rendimento de 90%. Padrão de consumo de matérias-primas: ácido fórmico 845 kg/t, metanol 600 kg/t. 2. No método com dióxido de carbono, utiliza-se uma solução de boro trifluoreto em metanol, com complexos de írio como catalisador. Dióxido de carbono e hidrogênio são introduzidos na mistura, e a reação ocorre a 100°C e 5,88 MPa, resultando na formação de metil formato. 3. Método de carbonylação do metanol. 4. Método de desidrogenação do metanol. 5. Método de oxidação e desidrogenação do metanol. 6. Método de síntese do gás sintético em uma única etapa. Método de purificação: As impurezas mais comuns são o formico livre e o metanol. Durante a purificação, adiciona-se carbonato de potássio anidro para secagem, seguida de destilação; ou então, adiciona-se pentóxido de fósforo, e a mistura é submetida a destilação em banho-maria a 80–90°C. Também é possível lavar primeiro com uma solução aquosa de carbonato de sódio concentrado, secar com carbonato de sódio sólido e, em seguida, realizar a destilação com pentóxido de fósforo.
Pode ser que haja pouca ou muita base adicionada.
Se a pressão de síntese do metanol for baixa, pode ocorrer um aumento no teor de metil formiato?
A análise do metanol bruto mostrou um teor de metilformato de 400 ppm; a causa ainda está sendo investigada.
Tanto o dióxido de carbono quanto o monóxido de carbono podem ser produzidos a partir de metanol e hidrogênio, por meio do processo de carbonylação do metanol. As principais causas são: 1) Catalisadores – A seletividade dos catalisadores é geralmente baixa; o fator decisivo é a influência dos catalisadores e dos aditivos utilizados. Se esses aditivos contiverem elementos como rutênio, ródio, paládio ou írio, isso será benéfico para a carbonylação do metanol. Recomenda-se aumentar a velocidade de fluxo do gás. 2) Teor elevado de metanol no ar que entra na torre de síntese; estruturas de remoção de névoa localizadas na parte superior do separador de metanol estão danificadas, ou a temperatura de entrada no separador de metanol é excessivamente alta, acima de 45°C. Recomenda-se aumentar o número de ciclos de lavagem do gás, o que também pode aumentar a taxa de obtenção de metanol. 3) Relação entre hidrogênio e carbono no ar que entra na torre de síntese é baixa. Recomenda-se aumentar a velocidade de fluxo do gás e aumentar a proporção de gás em circulação. 4) A temperatura é alta ou instável; a pressão não tem grande impacto. Recomenda-se controlar a temperatura de saída da torre de síntese de acordo com a taxa de produção de metanol
Análise do metanol bruto: Análise das causas do aumento do teor de metil formato: 1) Alteração na seletividade do catalisador, o que leva a um aumento na produção de formato; 2) Devido ao aumento na produção de ácido fórmico, este reage com metanol para formar metilformato. Assim, a concentração de metilformato aumenta; nos testes do metanol bruto, a concentração de metilformato passou de 100 ppm para 400 ppm ; 3) A atividade do catalisador diminui, o que leva ao aumento da quantidade de impurezas ; 4) A pressão de reação diminui, o que leva ao aumento da quantidade de impurezas formadas ; 5) Mudanças na composição do ar fresco: o aumento da concentração de monóxido de carbono leva a um aumento na quantidade de impurezas formadas ; 6) Influência de fatores como a velocidade do ar e o metanol presente no ar que entra na torre.
Qual é o impacto negativo do alto teor de metil formiato no produto?