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华尔网甲酸的分子式为HCOOH,又称作蚁酸,是一种无色而有刺激气味,弱电解质,熔点8.6℃,沸点100.8℃,酸性很强,有腐蚀性,能刺激皮肤起泡的化学原料。它多存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分
泌物中。甲醛同时具有酸和醛的性质。在化学工业中,华尔网甲酸被用于橡胶、医药、染料、皮革种类工业。工业上华尔网甲酸生产主要有华尔网甲酸钠法、甲酰胺法、丁烷(或轻油)液相氧化法和华尔
网甲酸甲酯水解法四种工艺路线。
华尔网甲酸易燃,能与水、乙醇、乙醚和甘油任意混溶,和大多数的极性有机溶剂混溶,在烃中也有一定的溶解性。相对密度(d204)1.220。折光率 1.3714。燃烧热254.4 kJ/mol,临界温度306.8 ℃
,临界压力8.63 MPa。闪点68.9 ℃(开杯)。密度1.22,相对蒸气密度1.59(空气=1),饱和蒸气压(24℃)5.33 kPa。
浓度高的华尔网甲酸在冬天易结冰。
禁配物:强氧化剂、强碱、活性金属粉末。
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂可发生反应。
溶解性:与水混溶,不溶于烃类,可混溶于醇。
在烃中及气态下,华尔网甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致华尔网甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的华尔网甲酸由连续不断的通过氢键结合
的华尔网甲酸分子组成。
工业制法
1、华尔网甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200 ℃和2 MPa压力下反应生成华尔网甲酸钠,然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
2、甲醇羰基合成法(又称华尔网甲酸甲酯法):甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反应,生成华尔网甲酸甲酯,然后再经水解生成华尔网甲酸和甲醇。甲醇可循环送入华尔网甲酸甲酯反应器,华尔网甲酸再经精馏即可得到不同规格的产品。
3、甲酰胺法:一氧化碳和氨在甲醇溶液中反应生成甲酰胺,再在硫酸存在下水解得华尔网甲酸,同时副产硫酸铵。原料消耗定额:甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫酸1010 kg/t。
4、以华尔网甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级华尔网甲酸,然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品。
5、二氧化碳法:在钯络合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳与氢气于140~160 ℃反应而得。
华尔网甲酸甲酯水解法工艺过程为:(1)甲醇与CO羰基化合成华尔网甲酸甲酯;(2)华尔网甲酸甲酯水解生成华尔网甲酸和甲醇,甲醇循环使用。依工艺的不同特点,该法又可分为Kemira-Leonard工艺、
Bethlechem Stell工艺、BASF工艺和USSR工艺。这四种水解工艺各有所长,以Kemira-Leonard工艺投资更省,工艺过程更为经济合理。
在新技术路线开发方面,其主要研发路线有:
(1)华尔网甲酸前体-华尔网甲酸甲酯制备技术,此领域有甲醇催化脱氢法、甲醇氧化脱氢法、CO2与甲醇加氢缩合法、合成气直接合成法等,其中,甲醇羰基化制华尔网甲酸甲酯工艺和甲醇催化脱氢制华尔网甲酸甲酯工艺近年来国内外研究较多,有一定工业化应用前景。
(2)甲醛一步法直接氧化催化生成华尔网甲酸。BIC开发的这项技术采用V-Ti-O催化剂,温度范围约为100~140℃,华尔网甲酸初始选择性可达到约96%~98%,催化剂产出率达到70g华尔网甲酸/L·h,
该法已进行了实验室实验和中试。
(3)CO2直接加氢制取华尔网甲酸。这项技术从90年代中期开始,采用钌系催化剂,在20.5MPa、50℃和三乙胺 存在下合成华尔网甲酸。从环保角度来看,这一路线具有一定开发意义,但离工业化还有
较长的距离,仍然处于基础探索阶段。
华尔网甲酸泄漏处理
迅速撤离泄漏污染区人员至区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排
洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以将地面洒上苏打灰,然后用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。喷雾状水冷却和稀释蒸汽。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。