高純度固體甲醇鈉的生產方法及應用

陳寶毅

（銀川精鷹精細化工有限公司，寧夏銀川 750021）

高純度固體甲醇鈉有著比較廣泛的用途。主要用于維生素A1、維生素B1、長效磺胺、磺胺嘧啶等制藥工業；用于生物柴油工業；用于食用催化劑和分析試劑等。近十年來，固體甲醇鈉的主產地已從山東、安徽等地發展到寧夏、內蒙古等西北地區，單個固體甲醇鈉企業的產能規模已在寧夏發展到萬噸以上，市場潛力仍在不斷擴大。該產品具有產銷機動、靈活、環保及成本低等特點，生產企業經濟效益一直呈現較好態勢，為當地經濟社會做出了一定的貢獻。寧夏、內蒙等西北地區具有氣候干燥及電力、人力、甲醇、金屬鈉等資源優勢，非常適合甲醇鈉企業的生產和發展。但個別甲醇鈉企業在生產過程中還潛存著易燃易爆等不安全隱患，可能會給企業造成一定的損失，也會給社會生產生活造成一些不良影響。本文正是從這些方面考量，根據多年的生產實踐經驗做了一些詳細的介紹和補充說明，以期同行借鑒，能夠真正實現安全生產和經濟效益雙贏。

1 固體甲醇鈉的理化性質

1.1 產品概述

產品中文名稱：甲醇鈉，英文名稱：Sodium methoxide；Sodium methylate，別名：甲氧基鈉，國標編號：42020，CAS 號124-41-4。

1.2 主要理化性質

分子式：CH3ONa，外觀與性狀：白色無定形易流動粉末，無臭，相對分子質量：54.02，沸點：＞450 ℃，溶解性：溶于甲醇、乙醇，密度：相對密度（水=1）1.3；相對密度（空氣=1）1.1，穩定性：穩定，危險標記：20（堿性腐蝕品）36（自燃物品），固體甲醇鈉呈無定型白色粉末狀，極易吸潮。遇水分解成甲醇和氫氧化鈉，在126.6 ℃以上的空氣中分解。有強烈的刺激性，極強的腐蝕性。

1.3 固體甲醇鈉行業質量指標

固體甲醇鈉（粉末）是甲醇鈉的純品，生產企業一般能達到97 %～99 %的含量；用于生產固體時的液體甲醇鈉含量常控制在27.5 %～31 %；銷售液體時其含量也可視客戶需要進行調制。

表1 固體甲醇鈉產品行業理化指標

2 固體甲醇鈉的生產方法

2.1 固體甲醇鈉生產工藝流程

2.1.1 生產原理 化學反應方程式：

圖1 生產工藝流程圖

2.1.2 生產工藝流程（見圖1）及說明 生產工藝流程說明：金屬鈉和甲醇按規定配比在反應釜中發生化學反應（甲醇過量），生成甲醇鈉溶液和混合氣體（即：氣體甲醇和氫氣），混合氣體經過冷卻，氣體甲醇冷凝后回流再入反應釜繼續參加反應或作溶劑，不凝氣體氫氣排入大氣中。液體甲醇鈉經保溫、靜置、沉淀后用泵打入耙式干燥機并在高溫、負壓狀態下干燥成固體甲醇鈉（粉體），經質檢合格后按需求規格包裝即成為固體甲醇鈉產品。

2.1.3 生產材料及動力 甲醇、金屬鈉、電、水蒸汽、冷卻水等。

2.2 生產過程控制要點

2.2.1 生產液體甲醇鈉 生產實踐中，生產液體甲醇鈉時所用反應釜的容積在2 000～5 000 L 較好。金屬鈉和甲醇的投料比控制在1：7.4（質量比），金屬鈉含量≥99.7 %，甲醇含量≥99.96 %。整個反應過程約需時長8～10 h。生產的液體甲醇鈉需用泵打入儲罐內靜置24小時左右，需定期檢查并清理儲罐底部沉淀物。

2.2.2 生產固體甲醇鈉 生產實踐中，生產固體甲醇鈉常用容積為4 000 L 的真空耙式干燥機，投料容積率為80 %。干燥過程分前、中、后期，整個干燥過程約需時長18～22 h。其中，前期干燥主要是用水蒸汽給耙機升溫蒸出甲醇，甲醇的蒸發量與冷凝回流量均較大，時長約2～3 h，水蒸汽壓力控制在0.3～0.4 MPa，真空度控在-0.07 MPa 左右，溫度控制在80～100 ℃；中期干燥主要是恒溫均勻干燥，約需時長12～14 h，水蒸汽壓力控制在0.3 MPa 左右，真空度控制在-0.06～-0.07 MPa 左右，溫度控制在80～100 ℃，甲醇蒸發與冷凝回流慢長；后期干燥主要是研磨、降溫，時長約4～5 h，水蒸汽壓力控制在0.3 MPa，溫度控制在80 ℃，當真空度增高至-0.08 MPa 時開始用冷卻水給耙機降溫，降溫至40℃以下時向耙機內充入氮氣持續10 min 防著火，之后取樣化驗合格，干燥過程結束。生產實踐中固體甲醇鈉產品品質（見表2）。

表2

3 生產過程中安全注意事項

原料：金屬鈉含量在99.7 %以上，鈉棒表面無氧化。甲醇含水量在0.04 %以下。鈉棒氧化了將嚴重影響產品的收率和品質，甲醇含水量高則會產生過多的氫氧化鈉（游離堿）影響產品的質量。

投料生產（反應）：必須嚴格按照安檢、吹除、投入金屬鈉、緊固投料口大蓋、甲醇計量、滴加甲醇的順序進行。檢查冷卻水系統無躥流等隱患；檢查反應釜上防爆管完好；檢查反應釜釜底不得殘留有前一釜剩留的鈉粒、殘液（有則務必安全地清凈）；把反應釜內壁用干空氣（或氮氣）吹干置換至無醇味；投鈉棒時，操作人員務必站在投料口的側面（不得正面面對反應釜的投料口）投料，嚴防閃爆傷人；投料畢，關閉擰緊反應釜的投料口大蓋，所用板手等鐵質物品須輕拿輕放，嚴禁撞擊產生火花，嚴防閃爆；嚴防甲醇計量罐溢流甲醇，否則可能會致著火事故；滴加甲醇時控制好流速；觀察釜溫釜壓。

液體甲醇鈉靜置沉淀：液體甲醇鈉需在罐儲內靜置沉淀24 h 以上；適時清理罐底雜物，防堵和防有鈉粒；嚴防液體甲醇鈉從儲罐上部阻火器溢出流淌，罐底下部不得有蒸汽管道，否則，可能會引燃溢流的甲醇致著火事故。

液體甲醇鈉干燥：控制好真空度和蒸汽溫度及蒸餾時間，防止甲醇過度從真空系統流失；降溫結束時務必充入氮氣，防止甲醇鈉著火；檢查冷卻水系統。

甲醇鈉包裝：包裝前必須檢查包裝袋無破損、無潮濕，固體甲醇鈉一旦受潮就會自燃燒廢。包裝的成品甲醇鈉需置放在陰涼通風處。

甲醇鈉的生產過程中必須防水、防潮、防靜電、防火花、防氧化、防明火、防甲醇泄漏、防高溫、降低車間空氣中甲醇的濃度等，車間通風必須良好。務必確保整個生產過程安全，一旦發生著火、閃爆，后果極為嚴重。

4 結論

采用鈉法技術工藝條件（金屬鈉和甲醇發生置換反應）生產固體甲醇鈉，可成功地制備甲醇鈉工業化產品，產品的含量和游離堿等指標均優于HG/T2561-94標準，主含量高，游離堿低，活性強，能有效地增加用戶產品的收率和成色。鈉法技術，工藝簡單、設備投入少、節能、節水、環保、安全性高。產品品質完全可以滿足醫藥等行業的需要，實現安全生產可為企業贏得豐厚的經濟效益。

［1］ GB22379-2008，工業金屬鈉［S］.2008.

［2］ GB13690-1992，常用危險化學品的分類及標志［S］.1992.

［3］ 謝克昌，房鼎業.甲醇工藝學［M］.北京：化學工業出版社，2010.