高纯度固体甲醇钠的生产方法及应用

陈宝毅

（银川精鹰精细化工有限公司，宁夏银川 750021）

高纯度固体甲醇钠有着比较广泛的用途。主要用于维生素A1、维生素B1、长效磺胺、磺胺嘧啶等制药工业；用于生物柴油工业；用于食用催化剂和分析试剂等。近十年来，固体甲醇钠的主产地已从山东、安徽等地发展到宁夏、内蒙古等西北地区，单个固体甲醇钠企业的产能规模已在宁夏发展到万吨以上，市场潜力仍在不断扩大。该产品具有产销机动、灵活、环保及成本低等特点，生产企业经济效益一直呈现较好态势，为当地经济社会做出了一定的贡献。宁夏、内蒙等西北地区具有气候干燥及电力、人力、甲醇、金属钠等资源优势，非常适合甲醇钠企业的生产和发展。但个别甲醇钠企业在生产过程中还潜存着易燃易爆等不安全隐患，可能会给企业造成一定的损失，也会给社会生产生活造成一些不良影响。本文正是从这些方面考量，根据多年的生产实践经验做了一些详细的介绍和补充说明，以期同行借鉴，能够真正实现安全生产和经济效益双赢。

1 固体甲醇钠的理化性质

1.1 产品概述

产品中文名称：甲醇钠，英文名称：Sodium methoxide；Sodium methylate，别名：甲氧基钠，国标编号：42020，CAS 号124-41-4。

1.2 主要理化性质

分子式：CH3ONa，外观与性状：白色无定形易流动粉末，无臭，相对分子质量：54.02，沸点：＞450 ℃，溶解性：溶于甲醇、乙醇，密度：相对密度（水=1）1.3；相对密度（空气=1）1.1，稳定性：稳定，危险标记：20（碱性腐蚀品）36（自燃物品），固体甲醇钠呈无定型白色粉末状，极易吸潮。遇水分解成甲醇和氢氧化钠，在126.6 ℃以上的空气中分解。有强烈的刺激性，极强的腐蚀性。

1.3 固体甲醇钠行业质量指标

固体甲醇钠（粉末）是甲醇钠的纯品，生产企业一般能达到97 %～99 %的含量；用于生产固体时的液体甲醇钠含量常控制在27.5 %～31 %；销售液体时其含量也可视客户需要进行调制。

表1 固体甲醇钠产品行业理化指标

2 固体甲醇钠的生产方法

2.1 固体甲醇钠生产工艺流程

2.1.1 生产原理 化学反应方程式：

图1 生产工艺流程图

2.1.2 生产工艺流程（见图1）及说明 生产工艺流程说明：金属钠和甲醇按规定配比在反应釜中发生化学反应（甲醇过量），生成甲醇钠溶液和混合气体（即：气体甲醇和氢气），混合气体经过冷却，气体甲醇冷凝后回流再入反应釜继续参加反应或作溶剂，不凝气体氢气排入大气中。液体甲醇钠经保温、静置、沉淀后用泵打入耙式干燥机并在高温、负压状态下干燥成固体甲醇钠（粉体），经质检合格后按需求规格包装即成为固体甲醇钠产品。

2.1.3 生产材料及动力 甲醇、金属钠、电、水蒸汽、冷却水等。

2.2 生产过程控制要点

2.2.1 生产液体甲醇钠 生产实践中，生产液体甲醇钠时所用反应釜的容积在2 000～5 000 L 较好。金属钠和甲醇的投料比控制在1：7.4（质量比），金属钠含量≥99.7 %，甲醇含量≥99.96 %。整个反应过程约需时长8～10 h。生产的液体甲醇钠需用泵打入储罐内静置24小时左右，需定期检查并清理储罐底部沉淀物。

2.2.2 生产固体甲醇钠 生产实践中，生产固体甲醇钠常用容积为4 000 L 的真空耙式干燥机，投料容积率为80 %。干燥过程分前、中、后期，整个干燥过程约需时长18～22 h。其中，前期干燥主要是用水蒸汽给耙机升温蒸出甲醇，甲醇的蒸发量与冷凝回流量均较大，时长约2～3 h，水蒸汽压力控制在0.3～0.4 MPa，真空度控在-0.07 MPa 左右，温度控制在80～100 ℃；中期干燥主要是恒温均匀干燥，约需时长12～14 h，水蒸汽压力控制在0.3 MPa 左右，真空度控制在-0.06～-0.07 MPa 左右，温度控制在80～100 ℃，甲醇蒸发与冷凝回流慢长；后期干燥主要是研磨、降温，时长约4～5 h，水蒸汽压力控制在0.3 MPa，温度控制在80 ℃，当真空度增高至-0.08 MPa 时开始用冷却水给耙机降温，降温至40℃以下时向耙机内充入氮气持续10 min 防着火，之后取样化验合格，干燥过程结束。生产实践中固体甲醇钠产品品质（见表2）。

表2

3 生产过程中安全注意事项

原料：金属钠含量在99.7 %以上，钠棒表面无氧化。甲醇含水量在0.04 %以下。钠棒氧化了将严重影响产品的收率和品质，甲醇含水量高则会产生过多的氢氧化钠（游离碱）影响产品的质量。

投料生产（反应）：必须严格按照安检、吹除、投入金属钠、紧固投料口大盖、甲醇计量、滴加甲醇的顺序进行。检查冷却水系统无蹿流等隐患；检查反应釜上防爆管完好；检查反应釜釜底不得残留有前一釜剩留的钠粒、残液（有则务必安全地清净）；把反应釜内壁用干空气（或氮气）吹干置换至无醇味；投钠棒时，操作人员务必站在投料口的侧面（不得正面面对反应釜的投料口）投料，严防闪爆伤人；投料毕，关闭拧紧反应釜的投料口大盖，所用板手等铁质物品须轻拿轻放，严禁撞击产生火花，严防闪爆；严防甲醇计量罐溢流甲醇，否则可能会致着火事故；滴加甲醇时控制好流速；观察釜温釜压。

液体甲醇钠静置沉淀：液体甲醇钠需在罐储内静置沉淀24 h 以上；适时清理罐底杂物，防堵和防有钠粒；严防液体甲醇钠从储罐上部阻火器溢出流淌，罐底下部不得有蒸汽管道，否则，可能会引燃溢流的甲醇致着火事故。

液体甲醇钠干燥：控制好真空度和蒸汽温度及蒸馏时间，防止甲醇过度从真空系统流失；降温结束时务必充入氮气，防止甲醇钠着火；检查冷却水系统。

甲醇钠包装：包装前必须检查包装袋无破损、无潮湿，固体甲醇钠一旦受潮就会自燃烧废。包装的成品甲醇钠需置放在阴凉通风处。

甲醇钠的生产过程中必须防水、防潮、防静电、防火花、防氧化、防明火、防甲醇泄漏、防高温、降低车间空气中甲醇的浓度等，车间通风必须良好。务必确保整个生产过程安全，一旦发生着火、闪爆，后果极为严重。

4 结论

采用钠法技术工艺条件（金属钠和甲醇发生置换反应）生产固体甲醇钠，可成功地制备甲醇钠工业化产品，产品的含量和游离碱等指标均优于HG/T2561-94标准，主含量高，游离碱低，活性强，能有效地增加用户产品的收率和成色。钠法技术，工艺简单、设备投入少、节能、节水、环保、安全性高。产品品质完全可以满足医药等行业的需要，实现安全生产可为企业赢得丰厚的经济效益。

［1］ GB22379-2008，工业金属钠［S］.2008.

［2］ GB13690-1992，常用危险化学品的分类及标志［S］.1992.

［3］ 谢克昌，房鼎业.甲醇工艺学［M］.北京：化学工业出版社，2010.