Nguyên nhân gây nồng độ metyl formate trong methanol thô cao?

Khí carbon monoxide phản ứng với methanol để tạo thành methyl formate. Công thức cấu tạo của methyl formate là HC(O)OCH3. Chất lỏng dễ bay hơi, không màu nhưng có mùi thơm. Hòa tan được trong ethanol, hòa tan trong methanol và ether. Dễ bị thủy phân; hơi ẩm trong không khí cũng có thể khiến nó bị thủy phân. Gây kích ứng mạnh đối với đường hô hấp, mắt và mũi, có thể gây cảm giác nặng ngực và khó thở.

Phương pháp tổng hợp 1. Phương pháp est hóa trực tiếp: Được tạo thành từ việc est hóa giữa axit formic và methanol. Trộn canxi clorua vô nước với axit formic, khuấy đều rồi để nguội. Từ từ thêm methanol vào. Đun sôi trong 2,5 giờ, sau đó chưng cất để thu được sản phẩm cuối cùng. Thời gian phản ứng cũng có thể được rút ngắn bằng cách đun nóng axit formic và methanol mà không cần sử dụng canxi clorua. Sau đó, chiết xuất chất lỏng có mật độ tương đối là 0,947; kết quả thu được là metyl formate, với tỷ lệ thu hồi khoảng 90%. Tiêu chuẩn tiêu thụ nguyên liệu: Axit formic 845kg/t, Methanol 600kg/t. Phương pháp sử dụng khí carbon dioxide: Trong dung dịch bor trifluoride trong methanol, người ta sử dụng hợp chất iridi như chất xúc tác. Sau đó, khí carbon dioxide và khí hydro được đưa vào hỗn hợp này. Ở nhiệt độ 100°C và áp suất 5,88 MPa, phản ứng diễn ra để tạo ra metyl formate. 3. Phương pháp carboxyl hóa metanol. 4. Phương pháp khử nước từ methanol. 5. Phương pháp oxy hóa khử metanol. 6. Phương pháp tổng hợp khí tổng hợp trong một bước. Phương pháp tinh chế: Các tạp chất dễ xuất hiện là axit formic và methanol tự do. Trong quá trình tinh chế, người ta thêm kali cacbonat vô nước để làm khô hỗn hợp, sau đó tiến hành chưng cất. Hoặc cũng có thể sử dụng phốt pho pentoxide; hỗn hợp được chưng cất ở nhiệt độ 80–90°C trong bồn nước. Cũng có thể tẩy rửa trước bằng dung dịch natri cacbonat đậm đặc, sau đó sấy khô bằng natri cacbonat dạng rắn, rồi mới tiến hành phân định bằng phốt pho pentoxide.

Lượng kiềm thêm vào quá ít hoặc quá nhiều, có thể vậy.

Nếu áp suất tổng hợp methanol thấp, có xảy ra tình trạng nồng độ methyl formate cao không?

Phân tích methanol thô cho thấy hàm lượng methyl formate là 400ppm; nguyên nhân đang được điều tra.

Dù là khí carbon dioxide hay khí carbon monoxide, chúng đều có thể được tạo ra từ methanol và hydro. Nguyên lý tạo ra chúng chính là quá trình carbony hóa methanol. Các nguyên nhân chính gây ra vấn đề này bao gồm:
1. Chất xúc tác: Khả năng chọn lọc của chất xúc tác thường không cao; yếu tố quan trọng nhất chính là ảnh hưởng của chất xúc tác và các chất phụ trợ. Nếu các chất phụ trợ này chứa các nguyên tố như rutheni, rhodium, palladium, iridium… thì chúng sẽ giúp ích cho quá trình carbony hóa methanol. Đề nghị nên tăng tốc độ luồng khí.
2. Hàm lượng methanol trong khí đầu vào của lò tổng hợp quá cao; cấu trúc loại bỏ sương mù ở phía trên bộ phận tách methanol bị hư hỏng, hoặc nhiệt độ đầu vào của bộ phận tách methanol quá cao, vượt quá 45°C. Đề nghị nên bổ sung thêm bộ phận rửa khí để nâng cao tỷ lệ thu hồi methanol.
3. Tỷ lệ giữa hydro và carbon trong khí đầu vào của lò tổng hợp quá thấp. Đề nghị nên tăng tốc độ luồng khí và tăng tỷ lệ tuần hoàn khí.
4. Nhiệt độ quá cao hoặc không ổn định; áp suất thì không ảnh hưởng nhiều. Đề nghị nên kiểm soát nhiệt độ đầu ra của lò tổng hợp dựa trên tỷ lệ sản xuất methanol

Phân tích nguyên nhân khiến hàm lượng metyl formate trong methanol thô tăng: 1) Sự thay đổi về tính chọn lọc của chất xúc tác, dẫn đến việc sản sinh ra nhiều formic acid hơn； 2) Do lượng axit formic tăng lên, axit formic phản ứng với methanol để tạo thành methyl formate. Do đó, hàm lượng methyl formate cũng tăng theo. Trong phân tích methanol thô, hàm lượng methyl formate tăng từ 100 ppm lên 400 ppm ； 3) Hoạt tính của chất xúc tác giảm, dẫn đến lượng tạp chất được tạo ra tăng lên ； 4) Áp suất phản ứng giảm, khiến lượng tạp chất được tạo ra tăng lên ； 5) Thành phần của khí tươi thay đổi, hàm lượng carbon monoxide tăng lên, dẫn đến việc lượng chất tạp chất được tạo ra cũng tăng theo ； 6) Ảnh hưởng của tốc độ dòng khí, lượng methanol trong khí đầu vào và các yếu tố khác.

Xin hỏi, nếu hàm lượng metyl formate cao thì sẽ gây ra những tác hại gì cho sản phẩm?