เหตุใดปริมาณเมทิลฟอร์เมตจากเมทานอลหยาบจึงสูง?

คาร์บอนมอนอกไซด์ทำปฏิกิริยากับเมทานอล เพื่อสร้างเมทิลฟอร์มเมต โดยโครงสร้างของเมทิลฟอร์มเมตคือ HC(O)OCH3 ของเหลวที่ไม่มีสี มีกลิ่นหอม และระเหยได้ง่าย ละลายได้กับเอทานอล และละลายในเมทานอลและอีเทอร์ สามารถถูกย่อยสลายได้ง่าย นอกจากนี้ ความชื้นในอากาศก็สามารถทำให้เกิดการย่อยสลายได้เช่นกัน มีฤทธิ์ระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ ดวงตา และจมูกอย่างรุนแรง อาจก่อให้เกิดความรู้สึกอึดอัดในหน้าอกและมีปัญหาในการหายใจได้

วิธีการสังเคราะห์ 1. วิธีการเอสเตอริฟิเคชันโดยตรง ได้มาจากการทำปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันระหว่างกรดฟอร์มิกกับเมทานอล นำแคลเซียมคลอไรด์ที่ไม่มีน้ำผสมกับกรดฟอร์มิก จากนั้นคนให้เข้ากันและปล่อยให้เย็นลง ค่อยๆ เติมเมทานอลลงไป. ทิ้งไว้ให้กลับมาเป็นของเหลวอีก 2.5 ชั่วโมง จากนั้นก็นำไปกลั่นเพื่อได้ผล นอกจากนี้ ยังสามารถใช้วิธีการร้อนให้ฟอร์มิกแอซิดและเมทานอลเกิดปฏิกิริยากันโดยไม่ต้องใช้แคลเซียมคลอไรด์ จากนั้นนำสารที่ได้มากลั่น เพื่อรับสารที่มีความหนาแน่น 0.947 ซึ่งก็คือเมทิลฟอร์เมต โดยมีอัตราการได้ผลิตภัณฑ์อยู่ที่ 90% ปริมาณวัตถุดิบที่ใช้: ฟอร์มิกแอซิด 845 กก./ตัน, เมทานอล 600 กก./ตัน. 2. วิธีการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้สารละลายโบรมีนไตรฟลูออไรด์ในเมทานอล โดยมีสารประกอบอิริเดียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้นนำคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนมาผสมกัน แล้วทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 100°C และความดัน 5.88 MPa เพื่อให้ได้เมทิลฟอร์มิกแอซิด 3. วิธีการคาร์บอนิลไดซ์ของเมทานอล 4. วิธีการดีไฮโดรจีเนชันของเมทานอล 5. วิธีการออกซิเดชัน-ดีไฮโดรจีเนชันของเมทานอล 6. วิธีการสังเคราะห์ก๊าซผสมในขั้นตอนเดียว วิธีการกำจัดสิ่งปนเปื้อน: สิ่งปนเปื้อนที่พบได้บ่อยคือกรดฟอร์มิกและเมทานอลในรูปแบบที่ไม่ผสมกับสารอื่น ในขั้นตอนการกลั่น สามารถเติมโพแทสเซียมคาร์บอเนตชนิดไร้น้ำเพื่อช่วยในการทำให้สารแห้ง จากนั้นจึงนำไปกลั่น หรืออาจเติมฟอสฟอรัสดิออกไซด์เข้าไป แล้วนำไปกลั่นที่อุณหภูมิ 80–90 องศาเซลเซียส สามารถล้างด้วยสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตเข้มข้นก่อน จากนั้นนำไปอบแห้งด้วยโซเดียมคาร์บอเนตในรูปแบบผง แล้วจึงนำไปแยกส่วนด้วยฟอสเฟอรัสไดออกไซด์

อาจเป็นเพราะปริมาณด่างที่ใส่น้อยเกินไปหรือมากเกินไปก็ได้.

หากความดันในการสังเคราะห์เมทานอลต่ำเกินไป จะเกิดปรากฏการณ์ที่มีเมทิลฟอร์มิกแอซิดมากเกินไปหรือไม่?

การวิเคราะห์เมทานอลดิบพบว่ามีปริมาณเมทิลฟอร์เมตอยู่ที่ 400 ppm สาเหตุกำลังอยู่ระหว่างการตรวจสอบ

ไม่ว่าจะเป็นคาร์บอนไดออกไซด์หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ก็ตาม สามารถเกิดขึ้นได้จากการทำปฏิกิริยากับเมทานอลและไฮโดรเจน โดยหลักการก็คือการทำปฏิกิริยาคาร์บอนิเลชันของเมทานอล สาเหตุหลักมีดังนี้:
1. เรื่องของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้วตัวเร่งปฏิกิริยามีความสามารถในการเลือกปฏิกิริยาได้ไม่ดีนัก สิ่งที่มีผลต่อปฏิกิริยานี้ก็คือตัวเร่งปฏิกิริยาและสารช่วยต่างๆ หากสารเหล่านี้มีธาตุอย่างรูเทเนียม โรเดียม พัลลาเดียม หรืออิริเดียม ก็จะช่วยให้การทำปฏิกิริยาคาร์บอนิเลชันของเมทานอลดีขึ้น แนะนำให้เพิ่มอัตราการไหลของก๊าซ
2. ปริมาณเมทานอลในก๊าซที่เข้าสู่หอผลิตสูงเกินไป หรือโครงสร้างสำหรับกำจัดน้ำค้างที่อยู่ด้านบนของเครื่องแยกเมทานอลเสียหาย หรืออุณหภูมิที่ปลายทางของเครื่องแยกเมทานอลสูงเกินไป โดยอุณหภูมิควรอยู่ที่ไม่เกิน 45°C แนะนำให้เพิ่มจำนวนครั้งในการล้างเมทานอลในหอผลิต เพื่อเพิ่มอัตราการได้เมทานอล
3. อัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อคาร์บอนในก๊าซที่เข้าสู่หอผลิตต่ำเกินไป แนะนำให้เพิ่มอัตราการไหลของก๊าซ และเพิ่มอัตราการหมุนเวียนก๊าซ
4. อุณหภูมิสูงเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอ ส่วนความดันนั้นไม่มีผลมากนัก แนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิที่ปลายทางของหอผลิตตามอัตราการได้เมทานอล

การวิเคราะห์ปริมาณเมทิลฟอร์เมตในเมทานอลดิบ: สาเหตุที่ทำให้ปริมาณเมทิลฟอร์เมตเพิ่มขึ้น ได้แก่ 1) การเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการเลือกสรรของตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้มีการผลิตฟอร์มิกแอซิดเพิ่มขึ้น； 2) เนื่องจากปริมาณกรดฟอร์มิกเพิ่มขึ้น กรดฟอร์มิกจึงทำปฏิกิริยากับเมทานอลเพื่อสร้างเมทิลฟอร์เมต ส่งผลให้ปริมาณเมทิลฟอร์เมตเพิ่มขึ้น โดยในการวิเคราะห์เมทานอลดิบ ปริมาณเมทิลฟอร์เมตเพิ่มขึ้นจาก 100 ppm เป็น 400 ppm ； 3) ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลง ส่งผลให้มีการเกิดสิ่งปนเปื้อนเพิ่มขึ้น ； 4) ความดันในการทำปฏิกิริยาลดลง ส่งผลให้ปริมาณสิ่งปนเปื้อนเพิ่มขึ้น ； 5) องค์ประกอบของก๊าซสดเปลี่ยนแปลงไป โดยมีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีปริมาณสิ่งปนเปื้อนเพิ่มขึ้นด้วย ； 6) ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการไหลของอากาศ และปริมาณเมทานอลในอากาศที่เข้าสู่หอกรอง

ขอถามหน่อยครับ หากปริมาณเมทิลฟอร์เมตสูงเกินไป จะส่งผลเสียต่อผลิตภัณฑ์อย่างไรบ้างครับ?