尿素的相关化学性质

甲醚

【中文名称】甲醚；二甲醚；氧代双甲烷

【英文名称】dimethyl ethermethoxymethane

【CAS 登录号】115-10-6

【结构或分子式】

CH3-O-CH3

所有C、O原子均以sp3杂化轨道形成σ键。

【相对分子量或原子量】46.07

【分子式】C2H6O

【密度】相对密度1.617（空气=1）

【熔点（℃）】-138.5

【沸点（℃）】-24.5

【闪点（℃）】-41.4

【蒸气压（Pa）】663（-101.53℃）；8119（-70.7℃）；21905（-55℃）

【性状】

无色可燃性气体或压缩液体，有乙醚气味。

【溶解情况】

溶于水和乙醇。

【用途】

用作溶剂、冷冻剂等。

【制备或来源】

由甲醇脱水而得，也可由原甲酸在三氯化铁的催化下分解而得。

【其他】

临界温度128.8℃。临界压力5.32兆帕。凝固点-138.5℃。液体密度0.661

第三部分：危险性概述 －

危险性类别：

侵入途径：

健康危害： 对中枢神经系统有抑制作用，麻醉作用弱。吸入后可引起麻醉、窒息感。对皮肤有刺激性。

环境危害：

燃爆危险： 本品易燃，具刺激性。

第四部分：急救措施 －

皮肤接触：

眼睛接触：

吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：

第五部分：消防措施 －

危险特性： 易燃气体。与空气混合能形成爆炸性混合物。接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。接触空气或在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性的过氧化物。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法： 切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

第六部分：泄漏应急处理 －

应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，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，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

第七部分：操作处置与储存 －

操作注意事项： 密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴防化学品手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸类、卤素分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。

第八部分：接触控制/个体防护 －

职业接触限值

中国MAC(mg/m3)： 未制定标准

前苏联MAC(mg/m3)： 未制定标准

TLVTN： 未制定标准

TLVWN： 未制定标准

监测方法：

工程控制： 生产过程密闭，全面通风。

呼吸系统防护： 空气中浓度超标时，建议佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。

眼睛防护： 戴化学安全防护眼镜。

身体防护： 穿防静电工作服。

手防护： 戴防化学品手套。

其他防护： 工作现场严禁吸烟。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。

第九部分：理化特性 －

主要成分： 纯品

外观与性状： 无色气体，有醚类特有的气味。

pH：

熔点(℃)： -141.5

沸点(℃)： -23.7

相对密度(水=1)： 0.66

相对蒸气密度(空气=1)： 1.62

饱和蒸气压(kPa)： 533.2(20℃)

燃烧热(kJ/mol)： 1453

临界温度(℃)： 127

临界压力(MPa)： 5.33

辛醇/水分配系数的对数值： 无资料

闪点(℃)： 无意义

引燃温度(℃)： 350

爆炸上限%(V/V)： 27.0

爆炸下限%(V/V)： 3.4

溶解性： 溶于水、醇、乙醚。

主要用途： 用作致冷剂、溶剂、萃取剂、聚合物的催化剂和稳定剂。

其它理化性质：

第十部分：稳定性和反应活性 －

稳定性：

禁配物： 强氧化剂、强酸、卤素。

避免接触的条件：

聚合危害：

分解产物：

第十一部分：毒理学资料 －

急性毒性： LD50：无资料

LC50：308000 mg/m3(大鼠吸入)

亚急性和慢性毒性：

刺激性：

致敏性：

致突变性：

致畸性：

致癌性：

第十二部分：生态学资料 －

生态毒理毒性：

生物降解性：

非生物降解性：

生物富集或生物积累性：

其它有害作用： 无资料。

第十三部分：废弃处置 －

废弃物性质：

废弃处置方法： 处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。

废弃注意事项：

第十四部分：运输信息 －

危险货物编号： 21040

UN编号： 1033

包装标志：

包装类别： O52

包装方法： 钢质气瓶；磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱；安瓿瓶外普通木箱。

运输注意事项： 采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。

第十五部分：法规信息 －

法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第2.1 类易燃气体。

第十六部分：其他信息 －

参考文献：

填表部门：

数据审核单位：

修改说明：

其他信息：

【补充】

二甲醚又称甲醚，简称DME，在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。相对密度（20℃）0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气（LPG）相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热（气态）为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。

二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，毒性极低；能溶解各种化学物质；由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。

二甲醚作为一种新兴的基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。

二甲醚还可以替代柴油作为燃料，目前需要解决的问题主要有二甲醚对塑料物质的腐蚀和柴油发动机油路的改装。

目前二甲醚（DME）的主要用途是用作抛射剂、制冷剂和发泡剂。其次是用作化工原料，生产多种有机化学品。如硫酸二甲酯、烷基卤化物、N，N－二甲基苯胺、乙酸甲酯、醋酐、碳酸二甲酯、二甲基硫醚、乙二醇二甲醚系列醚化物等。

二甲醚易压缩、易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、LPG作民用燃料。同时，二甲醚具有较高的十六烷值，可直接用作汽车燃料替代柴油。二甲醚作为清洁燃料方面的发展前景潜力巨大，已经得到了国内外的广泛关注。

1 国内外市场分析

1.1 国外市场分析

目前世界上二甲醚的生产主要集中在美、德、荷兰和日本等国，2002年世界（不包括中国，下同）总生产能力为20.8万吨/年，产量为15万吨，开工率为72%。国外二甲醚的主要生产厂家有美国Dopnt公司、荷兰AKZO公司、德国DEA公司和United Rhine Lignite Fuel公司等，其中德国DEA公司的生产能力最大，生产能力为6.5万吨／年。

世界二甲醚的主要生产厂家

序号 厂家名称 生产能力（万吨／年）

1 Dopnt (美国) 3.0

2 DEA （德国） 6.5

3 United Rhine Lignite Fuel (德国) 3.0

4 AKZO （荷兰） 3.0

5 Sumitomo (日本) 1.0

6 DEA（澳大利亚） 1.0

7 Mitsui toatsu (日本) 0.5

8 Kang Sheng (日本) 1.8

9 NKK （日本） 1.0

合计 20.8

由于二甲醚的市场需求潜力十分巨大，在世界范围内，二甲醚的建设已经成为热点，一些大型二甲醚装置已在筹建之中。

二甲醚开发公司（由道达尔菲纳埃尔夫公司和日本8家公司组成的财团）计划建设能力为2500吨/天的商业化二甲醚装置。日本东洋工程公司完成了在中东建设单系列250万吨/年二甲醚装置的可行性验证，预计该装置可望于2005-2006年建成。BP公司、印度天然气管理局、印度石油公司将投资6亿美元建设180万吨/年商业化二甲醚生产厂，用以替代石脑油、柴油和LPG，建设工作已于2002年开始，定于2004年投产。日本财团(三菱瓦斯化学公司、日挥公司、三菱重工公司和伊藤忠商事)组成的合资公司将在澳大利亚建设140-240万吨/年的大规模二甲醚装置，定于2006年投产。

目前二甲醚的主要消费领域是作溶剂和气雾剂的推动剂，其它方面的消费不多。2002年全世界二甲醚的消费量为15万吨/年，预计到2005年需求量在20万吨/年左右。

二甲醚是一种性能优良、安全清洁的化工产品，发展前景被普遍看好。更为重要的是，作为一种新型、清洁的民用和车用燃料，被看作是柴油或LPG／CNG的优秀替代品，其作为燃料的市场需求增长将会是非常惊人的。

2000年全世界有400万辆LPG汽车、400万辆乙醇汽车、1百万辆CNG汽车，还有部分甲醇汽车。以美国为例，2000年美国使用替代燃料的汽车为42万辆，预计，到2005年美国使用代用燃料（LPG和CNG）的汽车将达到110万辆，2010年为330万辆，2015年达到550万辆。

目前美国替代燃料的消费量折合为当量汽油的话大约为100万吨（352×106加仑当量汽油），约占当年全部燃料消费量的0.2%。如果美国代用燃料的比例提高到5%的话，其需求量将达到2500万吨，可见代用燃料的市场前景是相当可观的。

亚洲地区是世界上柴油消费增长最快的地区，据国外研究机构预测，二甲醚作为替代燃料，2005年亚洲地区的年需求量达3000万吨。可见，由于二甲醚具有其它代用燃料不可比拟的优势，将会成为柴油的主要替代燃料，具有难以估量的市场前景。

1.2 国内市场分析

近年来，我国二甲醚的生产发展迅速，目前共有十几家生产企业，2002年总生产能力为3.18万吨/年，产量约为2万吨左右，开工率较低，约为63%。

我国二甲醚主要生产厂家及能力（单位：吨/年）

序号 厂家名称 生产能力

1 江苏吴县合成化工厂 2000

2 广东中山凯达精细化工有限公司 5000

3 成都华阳威远天然气化工厂 2000

4 上海石油化工研究院 800

5 江苏昆山 1000

6 陕西新型燃料燃具公司 5000

7 安徽省蒙城县化肥厂 2500

8 浙江诸暨新亚化工公司 1000

9 广东江门氮肥厂 2500

10 浙江义乌光阳化工实业有限公司 2500

11 上海申威气雾公司 1000

12

山东久泰化工科技股份有限公司 5000

13 湖北田力实业股份有限公司 1500

合计 31800

近年来国内二甲醚的建设已经形成热潮，有数家公司拟通过合资合作等方式引进技术建设大型二甲醚生产装置。

主要在建或拟建项目如下：

2001年4月份陕西新型燃料燃具有限公司与美国兆运资源有限公司签订联合开发“煤基一步法合成20万吨/年二甲醚超洁净燃料”工程协议书，工程总投资20.3亿元，美方投资90%。

宁夏83万吨/年煤基二甲醚项目，计划投资47.8亿元，计划利用国外资金，已与加拿大麦耐特联合公司签订了合作协议书，并依托美国空气动力公司的技术。

四川泸州天然气股份有限公司采用两步法工艺已经建成1万吨/年二甲醚装置，第二套10万吨/年二甲醚装置，也已经开工建设。

山东临沂鲁明化工有限公司正在建设3万吨/年二甲醚装置，采用自主开发的液相两步法工艺技术。

山东华星集团年产3万吨/年二甲醚项目于2004年8月开始动工，该装置采用两步法工艺。

山东兖州矿业集团公司计划建设60万吨二甲醚装置，拟引进国外一步法二甲醚工艺技术。

另外，国内还有很多地方提出建设二甲醚装置，如：西南石油天然气管理局、新疆、黑龙江双鸭山、大庆油田、陕西、兰州、安徽等。

国内二甲醚的主要用途是作为气溶胶、气雾剂和喷雾涂料的推动剂，每年消耗二甲醚 1.8万吨。由于我国气雾剂行业的发展较快，预计到2005年需二甲醚约3万吨，2010年为4万吨左右。另外我国二甲醚用于合成硫酸二甲酯等多种化工产品的消费量约为1.1万吨。

由于二甲醚的性质与液化气相近，易贮存、易压缩，因而可替代天然气、煤气、LPG作民用燃料。2002年我国LPG的表观消费量为1620万吨，同时中国自1990年开始大量进口LPG，2002年LPG进口量为626万吨。如果二甲醚的价格合适，假设二甲醚替代进口的LPG，以目前的进口量计算，需要燃料级二甲醚约1000万吨。随着人民生活水平的不断提高，对民用燃料的需求量将会有较大的增长，特别是对天然气、二甲醚、LPG等清洁能源的需求一定会有很大的增长，因此，二甲醚作为民用燃料的发展前景十分光明。

由于二甲醚具有优良的燃料性能，方便、清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少、稍加压即为液体易贮存，作为车用柴油的替代燃料，有液化汽、天然气、甲醇、乙醇等不可比拟的综合优势。

2002年我国柴油的消费量为7662万吨，柴油消费的增长很快，预计2005年消费量将达到8290万吨左右，2010年将达约10100万吨。二甲醚作为良好的柴油替代燃料，按其对柴油的替代率为5%计算，2005年约需二甲醚约553万吨左右，2010年需674万吨左右。

综上所述，预计2005年我国二甲醚作为气雾剂和化工等方面的需求量将达到的需求量约为5-6万吨。二甲醚作为代用燃料方面的消费主要取决于二甲醚的供应，如果二甲醚的价格降到能与柴油或LPG相竞争的水平，相信二甲醚作为燃料的消费增长速度会很快，市场规模也是相当惊人的。

2 工艺技术分析

二甲醚的生产方法有一步法和二步法。一步法是指由原料气一次合成二甲醚，二步法是由合成气合成甲醇，然后再脱水制取二甲醚。

● 一步法

该法是由天然气转化或煤气化生成合成气后，合成气进入合成反应器内，在反应器内同时完成甲醇合成与甲醇脱水两个反应过程和变换反应，产物为甲醇与二甲醚的混合物，混合物经蒸馏装置分离得二甲醚，未反应的甲醇返回合成反应器。

一步法多采用双功能催化剂，该催化剂一般由2类催化剂物理混合而成，其中一类为合成甲醇催化剂，如Cu-Zn-Al(O)基催化剂，BASFS3-85和ICI-512等；另一类为甲醇脱水催化剂，如氧化铝、多孔SiO2-Al2O3、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石等。

● 二步法

该法是分两步进行的，即先由合成气合成甲醇，甲醇在固体催化剂下脱水制二甲醚。国内外多采用含γ-Al2O3/SiO2制成的ZSM-5分子筛作为脱水催化剂。反应温度控制在280~340℃，压力为0.5-0.8MPa。甲醇的单程转化率在70-85%之间，二甲醚的选择性大于98%。

一步法合成二甲醚没有甲醇合成的中间过程，与两步法相比，其工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用低，从而使二甲醚生产成本得到降低，经济效益得到提高。因此，一步法合成二甲醚是国内外开发的热点。国外开发的有代表性的一步法工艺有：丹麦Topsφe工艺、美国Air Products工艺和日本NKK工艺。

二步法合成二甲醚是目前国内外二甲醚生产的主要工艺，该法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度达99.9%，工艺成熟，装置适应性广，后处理简单，可直接建在甲醇生产厂，也可建在其它公用设施好的非甲醇生产厂。但该法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资较大。但目前国外公布的大型二甲醚建设项目绝大多数采用两步法工艺技术，说明两步法有较强的综合竞争力。

2.1 国外主要工艺技术

（1）Topsφe工艺

Topsφe的合成气一步法工艺是专门针对天然气原料开发的一项新技术。该工艺造气部分选用的是自热式转化器(ATR)。自热式转化器由加有耐火衬里的高压反应器、燃烧室和催化剂床层三部分组成。

二甲醚合成采用内置级间冷却的多级绝热反应器以获得高的CO和CO2转化率。催化剂用甲醇合成和脱水制二甲醚的混合双功能催化剂。

二甲醚的合成采用球形反应器，单套产能可达到7200吨/天二甲醚。Topsφe工艺选择的操作条件为4.2MPa和240～290℃。

目前，该工艺还未建商业装置。1995年，Topsφe在丹麦哥本哈根建了一套50kg/d的中试装置，用于对工艺性能进行测试。

（2）Air products的液相二甲醚(LPDMETM)新工艺

在美国能源部的资助下，作为洁净煤和替代燃料技术开发计划的一部分，Air products公司开发成功了液相二甲醚新工艺，简记作LPDMETM。

LPDMETM工艺的主要优势是放弃了传统的气相固定床反应器而使用了浆液鼓泡塔反应器。催化剂颗粒呈细粉状，用惰性矿物油与其形成浆液。高压合成气原料从塔底喷入、鼓泡，固体催化剂颗粒与气体进料达到充分混合。使用矿物油使混合更充分、等温操作、易于温度控制。

二甲醚合成反应器采用内置式冷却管取热，同时生产蒸汽。浆相反应器催化剂装卸容易，无须停工进行。而且，由于是等温操作，反应器不存在热点问题，催化剂失活速率大大降低了。

典型的反应器操作参数为：压力2.76～10.34MPa，推荐5.17MPa；温度200～350℃，推荐250℃。催化剂量为矿物油质量的5%～60%，最好在5%～25%之间。该工艺用富CO的煤基合成气比天然气合成气更具优势。但以天然气为原料也可获得较高收率。 Air products公司已在15吨/天的中试工厂对该工艺进行了测试，结果令人满意，但还没有建设商业化规模的大型装置。

（3）日本NKK公司的液相一步法新工艺

除Air products公司外，日本NKK公司也开发了用浆相反应器由合成气一步合成二甲醚的新工艺。

原料可选用天然气、煤、LPG等。工艺的第一步首先是造气，合成气经冷却、压缩到5～7MPa，进入CO2吸收塔脱除CO2。脱碳后的原料合成气用活性炭吸附塔脱除硫化物后换热至200℃进入反应器底部。合成气在反应器内的催化剂与矿物油组成的淤浆中鼓泡，生成二甲醚、甲醇和CO2。出反应器产物冷却、分馏，将其分割为二甲醚、甲醇和水。未反应的合成气循环回反应器。经分馏，从塔顶可得到高度纯净的二甲醚产品(95%～99%)，从塔底则可得到甲醇、二甲醚和水组成的粗产品。采用NKK技术已在新潟建成1万吨/年合成气一步法生产二甲醚的半工业化装置。

2.2 国内工艺技术及科研情况

我国90年代前后开始气相甲醇法（两步法）生产二甲醚工艺技术及催化剂的开发，很快建立起了工业生产装置。近年来，随着二甲醚建设热潮的兴起，我国两步法二甲醚工艺技术有了进一步的发展，工艺技术已接近或达到国外先进水平。

山东久泰化工科技股份有限公司（原临沂鲁明化工有限公司）开发成功了具有自主知识产权的液相法复合酸脱水催化生产二甲醚工艺，已经建成了5000吨/年生产装置，经一年多的生产实践证明，该技术成熟可靠。该公司的第二套3万吨/年装置也将投产。

山东久泰二甲醚工艺技术已经通过了山东省科技厅组织的鉴定，被认定为已达国际水平。特别是液相法复合酸脱水催化剂的研制和冷凝分离技术，针对性地克服了一步法合成和气相脱水中提纯成本高、投资大的缺点，使反应和脱水能够连续进行，减少了设备腐蚀和设备投资，总回收率达到99.5％以上，产品纯度不小于99.9％，生产成本也较气相法有较大的降低。

2003年8月由泸天化与日本东洋工程公司合作开发的两步法二甲醚万吨级生产装置试车成功。该装置工艺流程合理，操作条件优化，具有产品纯度高、物耗低、能耗低的特点，在工艺水平、产品质量和设备硬件自动化操作等方面均处于国内先进水平。

近年来，我国在合成气一步法制二甲醚方面的技术开发也很积极，而且一些科研院所和大学都取得了较大进展。

兰化研究院、兰化化肥厂与兰州化物所共同开展了合成气法制二甲醚的5mL小试研究，重点进行工艺过程研究、催化剂制备及其活性、寿命的考察。试验取得良好结果：CO转化率>85%；选择性>99%。两次长周期(500h、1000h)试验表明：研制的催化剂在工业原料合成气中有良好的稳定性；二甲醚对有机物的选择性>97%；CO转化率>75%；二甲醚产品纯度>99.5%；二甲醚总收率为98.45%。

中科院大连化物所采用复合催化剂体系对合成气直接制二甲醚进行了系统研究，筛选出SD219-Ⅰ、SD219-Ⅱ及SD219-Ⅲ型催化剂，均表现出较佳的催化性能，CO转化率达到90%，生成的二甲醚在含氧有机物中的选择性接近100%。

清华大学也进行了一步法二甲醚研究，在浆态床反应器上，采用LP+Al2O3双功能催化剂，在260-290℃，4-6MPa的条件下，CO单程转化率达到55%～65%，二甲醚的选择性为90-94%。

目前，国内的浙江大学、山西煤化所、西南化工研究院、华东理工大学等单位也都致力于合成气一步法制二甲醚的研究工作。

杭州大学采用自制的二甲醚催化剂，利用合成氨厂现有的半水煤气，在一定反应温度、压力和空速下一步气相合成二甲醚。CO单程转化率达到60%～83%，选择性达95%。该技术现巳在湖北田力公司建成了年产1500吨二甲醚的工业化装置。该装置既可生产醇醚燃料，又可生产99.9%以上的高纯二甲醚，CO转化率70%-80%。这是国内第一套直接由合成气一步法生产高纯二甲醚的工业化生产装置。

对于两步法二甲醚工艺技术，无论是气相法还是液相法，国内技术均已经达到先进、成熟可靠的水平，完全有条件建设大型生产装置。

由国内开发的合成气一步气相法制二甲醚技术基本成熟，并已建成千吨级装置。但对于建设大型二甲醚装置，国内技术尚需实践验证。

3 结论及建议

二甲醚作为清洁的替代燃料已经得到国内外广泛的关注，特别是其替代煤气、LPG和柴油方面所具有的巨大的市场潜力，对我国能源结构的调整、环境保护等方面有着重要的现实意义。

二甲醚工艺技术是国内外工艺技术开发的热点之一，一步法工艺流程简单、设备少、投资小、操作费用和生产成本较低，但由于合成反应和分离过程复杂，目前尚未完全工业化。二步法工艺是目前国内外二甲醚生产的主要工艺，产品纯度高，工艺成熟，装置适应性广，综合竞争力强，但也有流程较长，设备投资较大的弱点。

目前推广和应用是二甲醚发展的关键，二甲醚作为清洁替代能源需要政府的大力扶持和帮助。建议国家应统筹规划，在没有油气资源而煤炭资源丰富的地区，建设大型二甲醚生产基地。以二甲醚替代煤气、LPG作为市场推广的先导，同时大力加强二甲醚替代柴油方面的研究，全面促进二甲醚的生产和使用，预计在不久的将来，二甲醚必将成为我国能源结构中重要的组成部分.

脱氯剂：（主要参考百度百科）

中文名称： 硫代硫酸钠,PT

中文别名： 硫代硫酸钠五水合物,脱氯剂,五水合硫代硫酸钠,大苏打

英文名称： Sodium thiosulfate pentahydrate

线性分子式： Na2S2O3·5H2O

等级： PT

CAS号： 10102-17-7

分子式： H10Na2O8S2

分子量： 248.19

性状描述：

物色透明的单斜晶体。溶与水和松节油，难溶于乙醇。在33℃以上的干燥空气中风化，在48℃分解，灼烧则分解为硫化钠和硫酸钠。无水物的密度为1.667。水溶液呈弱碱性反应。遇强酸分解并析出硫和二氧化硫。

用途说明：

脱氯剂可应用于合成氨、甲醇、联醇、甲烷化等生产工艺中精脱氯，也可应用于气态烃、氢气、氢氮气、半水煤气、焦炉气、脱碳气等多种气体中的氯的精脱，应用范围很广。活性氧化铝脱氯剂主要用于石油、石化行业中氯化氢等杂质的脱除，也可使氯化烷烃脱去氯化氢生成烯烃。该脱氯剂以性能优越的金属氧化物为活性组份，采用特殊工艺制备而成。该脱氯剂适合于常、低温条件下各种化工原料气、液态烃精脱氯。在低温下（-4～100℃）即有较高的氯容和脱除精度。即使原料中的氯含量高达200ppm，经其处理后氯含量仍小于0.1ppm。

性能特点

1、脱氯精度高：净化气中 HCL ≤ 0.1ppm

2、反应速度快：使用空速可达 3000 H -1

3、适用温度宽： 5 ～ 450 ℃

4、工作氯容大：原粒穿透氯容≥ 20%

主要理化性能及技术指标

外观 :灰白色条状物

主要成份: ZnO/Al2O3/CaO添加促进剂

规格 :(mm) Φ3～5 ×(5~15)

堆 密 度: (g/ml) 0.55～0.65

强度 :(N/cm) ≥60.0

工作氯容: (Wt%) ≥25.0

标准状况下一氧化碳（carbon monoxide, CO）纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。相对分子质量为28.01，密度1.3g/l，冰点为-207℃，沸点-190℃。在水中的溶解度甚低，极难溶于水。空气混合爆炸极限为12.5%～74%。一氧化碳进入人体之后极易与血液中的血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，进而使血红蛋白不能与氧气结合。

中文名：一氧化碳

英文名：carbon monoxide

别称：煤气

化学式：CO

分子量：28.01

CAS登录号：630-08-0

EINECS登录号：211-128-3

熔点：-207℃

沸点：-190℃

水溶性：极难溶于水

密度：1.250g/l

外观：无色、无臭、无刺激性的气体

应用：制甲酸钠，在冶金工业中作还原剂

毒性：剧毒

爆炸极限：12.5%～74%

摩尔质量：28.01g·mol−1

偶极矩：0.112 D (3.74×10−31 C·m）

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历史渊源

该种气体是在古代用来处决希腊人和罗马人，在11世纪一个西班牙医生第一次描述了这种气体。 最早制备一氧化碳的是法国化学家 de Lassone（在1776年）。他通过加热氧化锌和碳制得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰，de Lassone错误地认为他制得的是氢气。在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物。

最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard。在1846年，他让狗吸入这种气体，发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”。后来我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的特有的临床症状。

正是因为这种特点，一些肉品商人用一氧化碳处理鲜肉，可以使生肉不被氧化变色，甚至可以在10℃的温度下保存28天还如同新屠宰的肉，并因此引起非议。美国消费者协会认为即使这种处理没有害处，也会掩盖肉不新鲜的状态，即使肉品处于即将腐烂状态，消费者也不知情。

性质

电子式及结构

碳的最外层有四个电子，氧的最外层有6个电子，这样碳的两个

单电子进入到氧的p轨道和氧的两个单电子配对成键，这样就形成两个键，然后氧的孤电子对进入到碳的空的P轨道中形成一个配键，这样氧和碳之间就形成了三个键。其电子式为：

分子结构

一氧化碳分子为极性分子，但由于存在反馈π键，分子的极性很弱。分

一氧化碳结构

子形状为直线形。

一氧化碳(carbon monoxide)（CO）

物理方面

在通常状况下，一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体，熔点-207℃，沸点-191.5℃。标准状况下气体密度为1.25g/L，和空气密度(标准状况下1.293g/L）相差很小，这也是容易发生煤气中毒的因素之一。它为中性气体。

化学方面

化学性质有：可燃性和还原性和毒性

一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2，能进一步被氧化成+4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳。化学方程式： （条件：点燃）

燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。因此一氧化碳可以作为气体燃料。

实验室一般使用浓硫酸催化或加热草酸分解并用氢氧化钠除掉二氧化碳制得一氧化碳，具体反应如下:

一氧化碳作为还原剂，高温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。如：将黑色的氧化铜还原成红色的金属铜，将氧化锌还原成金属锌：

这里特别提示：除非是严格防护下制备Ni(CO)₄，否则不得使用CO还原NiO，因为会反应生成剧毒的Ni(CO)₄

在炼铁炉中可发生多步还原反应：

一氧化碳还原氧化铁

注意：一氧化碳常温下化学性质稳定，但是仍然可以一些参与反应，但是特别注意，单纯的高锰酸钾溶液不能与一氧化碳反应。

常见的常温下氧化CO的反应如下

重要

在加热和加压的条件下，它能和一些金属单质发生反应，组成分子化合物。如Ni(CO)₄（四羰基镍）、Fe(CO)₅（五羰基铁）等，这些物质都不稳定，加热时立即分解成相应的金属和一氧化碳，这是提纯金属和制得纯一氧化碳的方法之一。但这些物质都有剧毒，且极难治疗！

由于在一定条件下CO可与粉末状NaOH反应生成甲酸钠，因此可以将CO看作是甲酸的酸酐。

毒性：CO与血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，造成人中毒。

用途

用于制甲酸钠，在冶金工业中作还原剂。

CO+NaOH==高温高压==HCOONa

用于做气体燃料，如水煤气

制备

工业

工业上通常采取二氧化碳与碳反应的原理制取

实验室

在实验室中可将浓硫酸滴入甲酸裂解以制取一氧化碳

亦可用锌与碳酸钙加热，制得一氧化碳。

理化常数

主要成分：纯品。

水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳、氢气，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、HC和NOX。燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好，据国外研究和专利的报导:压缩比可达12.5。热效率提高20－40％、功率提高15％、燃耗降低30％，尾气净化近欧IV标准（这些指标还应验证，但效果是肯定的），还可用微量的铂催化剂净化。比醇、醚简化制造和减少设备，成本和投资更低。压缩或液化与氢气相近，但不用脱除CO，建站投资较低。还可用减少的成本和投资部分补偿压缩(制醇醚也要压缩)或液化的投资和成本。有毒，工业上用作燃料，又是化工原料。

将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气（主要成分是CO和H2），现象为火焰腾起更高，而且变为淡蓝色（氢气和CO燃烧的颜色）。化学方程式为C+H2O(高温)→CO+H2。这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。

煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体，目的是CO和H2为无色无味气体，当煤气泄漏时能闻到及时发现。甲烷和水也可制 水煤气化学方程式为CH4+H2O→CO+3H2

环保型水煤气发生炉

气体燃料的一种。主要成分是氢和一氧化碳。由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法，或用蒸气和氧一起吹风的连续法。热值约为10500千焦/标准立方米。此外，尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。可作为燃料，或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。

但水煤气存在着许多隐患，水煤气发生炉长期运行后极易产生大量硫化氢、焦油、酚水等污染物，影响半径达500米，对农作物、空气环境和人体等都有较大的损害。它产生的多种废气和恶臭，会引起人头痛、头晕，居民根本受不了。此外，由于水煤气主要由一氧化碳、氢气等易燃气体组成，一旦泄漏，则极可能发生爆炸和中毒，造成群死群伤事件。

对于水煤气中的硫化氢，在其后煤气燃烧后会转化为二氧化硫和水，因此，在燃煤气的炉窑中燃烧后尾气中有二氧化硫，需要脱硫处理，但是目前使用的较少。

另：

一种低热值煤气。由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭作用而得。主要成分为氢气和一氧化碳，也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分；各组分的含量取决于所用原料及气化条件。主要用作台成氨、合成液体燃料等的原料，或作为工业燃料气的补充来源。

工业上，水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI气化炉的型式。在气化炉中，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应：

C+H2O→CO+H2 （高温）

C+2H2O→CO2+2H2 （高温）

以上反应均为吸热反应，因此必须向气化炉内供热。通常，先送空气入炉，烧掉部分燃料，将热量蓄存在燃料层和蓄热室里，然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。由于反应吸热，燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时，又重新送空气入炉升温，如此循环。当目的是生产燃料气时，为了提高煤气热值，有时提高出炉煤气温度，借以向热煤气中喷入油类，使油类裂解，即得所谓增热水煤气。

近年来，正在开发高温气冷堆的技术，用氦为热载体将核反应热转送至气化炉作为热源，以生产水煤气。

能。是种新发明技术。

氢氧化镁是一种无机物，化学式为Mg(OH)2，白色无定形粉末或无色六方柱晶体，溶于稀酸和铵盐溶液，几乎不溶于水，溶于水的部分完全电离，水溶液呈弱碱性。 加热到350℃失去水生成氧化镁，氢氧化镁的天然矿物水镁石，可用于制糖和氧化镁等。因氢氧化镁在大自然含量比较丰富，而其化学性质和铝较相近，因此使用者开始用氢氧化镁来取代氯化铝用于香体产品。用做分析试剂，还用于制药工业。

中文名

氢氧化镁[4]

外文名

magnesium dihydroxide[4]

化学式

Mg(OH)2

分子量

58.320[4]

CAS登录号

1309-42-8[4]

基本信息

中文名称：氢氧化镁

英文名称：magnesium dihydroxide

CAS号：1309-42-8

EINECS号：215-170-3

化学式：Mg(OH)2

分子量：58.31970

精确质量：57.99050

PSA：40.46000[2]

理化性质

物理性质

密度：2.36 g/cm3

熔点：350ºC（分解）

外观：白色无定形粉末或无色六方柱晶体

化学性质

氢氧化镁为中强碱（氢氧化镁溶解度很小，溶液碱性很弱，有时作为弱碱处理），加热至623K（350℃）即脱水分解：Mg(OH)2 →MgO+H2O，易溶于酸或铵盐溶液。与氧化镁一样易吸收空气中的二氧化碳，逐渐形成组成为 5MgO·4CO2·xH2O 的碱式碳酸盐。在高于350℃时分解为氧化镁和水，但只有在1800℃以上才能完全脱水。[2]

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）：0

2.氢键供体数量：2[4]

3.氢键受体数量：2[4]

4.可旋转化学键数量：0[4]

5.互变异构体数量：0

6.拓扑分子极性表面积：2[4]

7.重原子数量：3[4]

8.表面电荷:：0[4]

9.复杂度：0[4]

10.同位素原子数量：0[4]

11.确定原子立构中心数量：0[4]

12.不确定原子立构中心数量：0[4]

13.确定化学键立构中心数量；0[4]

14.不确定化学键立构中心数量：0[4]

15.共价键单元数量：3[4]

安全信息

·危险类别码：R36/37/38

·安全说明：S26S36S37/39

·RTECS号：OM3570000

·危险品标志：Xi[2]

毒理学数据

急性毒性

大鼠口经LD50：8500mg/kg；

大鼠引入腹膜LD50：2780mg/kg；

小鼠口经LD50：8500mg/kg；

小鼠引入腹膜LD50：815mg/kg。

制备方法

（一）工业上常以海水与廉价的氢氧化钙溶液（石灰乳）反应，可得氢氧化镁沉淀。

卤水-石灰法：将预先经过净化精制处理的卤水和经消化除渣处理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽内进行沉淀反应，在得到的料浆中加入絮凝剂，充分混合后，进入沉降槽进行分离，再经过滤、洗涤、烘干、粉碎，制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为：

MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓

卤水-氨水法：以经净化处理除去硫酸盐、二氧化碳、少量硼等杂质的卤水为原料，以氨水作为沉淀剂在反应釜中进行沉淀反应，在反应前投入一定量的晶种，进行充分搅拌。卤水与氨水的比例为1：(0.9～0.93)，温度控制在40℃。反应终了后添加絮凝剂，沉淀物经过滤后，洗涤、烘干、粉碎，制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为：

MgCl2+2NH3·H2O→Mg(OH)2↓+2NH4Cl

该试验方法有待提高收率，缩短洗涤周期，改进并完善生产工艺。菱苦土-盐酸-氨水法菱镁矿石与无烟煤或焦炭在竖窑内煅烧，生成氧化镁和二氧化碳。苦土粉用水调成浆状后与规定浓度的盐酸反应制备氯化镁溶液。其氯化镁溶液与一定浓度的氨水在反应器中进行反应，生成物经洗涤、沉降、过滤分离、干燥、粉碎，得到氢氧化镁产品。根据需要可添加表面处理剂进行表面处理。

（二）白云石制备氢氧化镁新工艺

将白云石在950℃下煅烧2.5小时，消化比例1：40，消化温度70℃，消化时间为50min；一次酸浸时盐酸用量与钙离子的摩尔比为2：1，二次酸浸时的硫酸用量与镁离子的摩尔比为1：1；沉淀过程溶液的pH值为11。以此工艺条件可得氢氧化镁的最大收率，总收率达到85.20%以上，并且得到纯度一般，分散度一般的片状氢氧化镁。碳化法工艺在最优化条件下，钙镁分离过程镁的提取率达到90.02%，氢氧化镁制备过程产品收率88.21%，所选碳化温度30℃，沉淀剂为氨水，能够得到纯度较好，分散性较好，且为片状的氢氧化镁产品。[1]

应用

氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂。在环保方面作为烟道气脱硫剂，可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂。亦用作油品添加剂，起到防腐和脱硫作用。另外，还可用于电子行业、医药、砂糖的精制，作保温材料以及制造其他镁盐产品。

相关药品

药品名称

氢氧化镁

英文名称

Magnesium Hydroxide

分类

消化系统药物>促泻药物[2]

剂型

含氢氧化镁8%；粉剂。

药理作用

氢氧化镁为盐类泻药，并有抗酸作用。

药代动力学

用药后约6h产生效应。[2]

适应证

用于导泻。

用法用量

镁乳15mL或粉剂2～4g/次，加250mL开水同服。[2]

急救措施

吸入: 如果吸入，请将患者移到新鲜空气处。

皮肤接触: 脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感，就医。

眼晴接触: 分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。立即就医。

食入: 漱口，禁止催吐。立即就医。[1]

消防措施

灭火剂：用水雾、干粉、泡沫或二氧化碳灭火剂灭火。避免使用直流水灭火，直流水可能导致可燃性液体的飞溅，使火势扩散。

灭火注意事项及防护措施：消防人员须佩戴携气式呼吸器，穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中发出声音，必须马上撤离。隔离事故现场，禁止无关人员进入。收容和处理消防水，防止污染环境。[1]

泄露应急处理

作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序：建议应急处理人员戴携气式呼吸器，穿防静电服，戴橡胶耐油手套。禁止接触或跨越泄漏物。作业时使用的所有设备应接地。尽可能切断泄漏源。消除所有点火源。根据液体流动、蒸汽或粉尘扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。

环境保护措施：收容泄漏物，避免污染环境。防止泄漏物进入下水道、地表水和地下水。

泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料：

小量泄漏：尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并转移至安全场所。禁止冲入下水道。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。封闭排水管道。用泡沫覆盖，抑制蒸发。用防爆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。

活性炭的制备方法

1 制备原料

活性炭几乎可以用任何含炭材料来制造，煤炭、石油焦、木质素、塑料类等多种多样的含碳材料均可用做制备活性炭的原料。由于煤炭资源储量丰富、便宜易得，在相当长的一段时期内，煤炭资源是我国制备活性炭的主要原料。但是煤炭是一次能源，不可再生，随着能源危机的加剧，使人们认识到可能再生资源的重要性，科研工作者利用棉花杆为原料化学活化法制备活性炭、利用竹子为原料磷酸为活化剂制备活性炭利用小麦秸秆为原料制备炭黑，还有研究者利用湿地水生植物为原料制备活性炭。

生物质资源是一种理想活性炭制备原料，它具有可再生、低污染、二氧化碳零排放等优点，同时价格较低、灰分少，且与煤炭资源相比，生物质资源形成时间短，结构疏松，具备天然的优势，因此，在燃烧和热解过程中具有自身的特点，易于形成发达的微孔，是制备活性炭的优良材料，是今后环境友好材料新技术应用的发展方向，值得进行深入研究。

生物质类资源的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。在热解过程中会发生分子键断裂、异构化和小分子聚合等复杂的热化学反应。纤维素在52 °C时开始热解，随着温度的升高，热解反应速度加快，到350–370 °C生物质热解分解为低分子产物；半纤维素结构上带有支链，是木材中最不稳定的组分，比纤维素更易热分解，温度为225–325°C内分解，其热解机理与纤维素基本相似。根据生成产物的不同，热解过程可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段：

(1)干燥阶段：该阶段温度为120—150°C，生质中的水分开始挥发，其化学组成保持不变，为吸热阶段。

(2)预热解阶段：该阶段的温度为150～275 °C，生物质发生明显的热分解反应。其化学组成开始发生变化，内部结构发生重组，如脱水、断键和自由基出现等，生物质中不稳定组分分解生成小分子化合物，如二氧化碳、一氧化碳和水等气体。该阶段也为吸热反应阶段。

(3)固体分解阶段：该阶段的温度为275～475 °C，是热解过程的主要阶段，生物质各组分发生剧烈的解聚反应，分解成单体或单体衍生物并生成大量的分解产物；其中，液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇等，气体产物中有CO2、CO、CH4和H2等，释放出大量的热量。

(4)焦炭分解阶段：该阶段的温度为450～475 °C，得到的产物依靠外部供给的热量继续进行燃烧，C-O和C-H键进一步断裂，释放出挥发分，使其挥发性物质继续减少，固定碳含量增加。上述的四个阶段的反应过程会相互交叉进行，界限难以明确清楚划分。

2．2活化方法

选择合适的前体材料，精确控制炭化和活化工艺步骤，即可根据特定用途调整孔结构。活性炭制备活化方法包括物理活化法和化学活化法两种，其不同之处在于制备过程中是否引入化学试剂。

物理活化法又称为气体活化法，即在973～1273 K下，水蒸气、二氧化碳和氧气等氧化性活化剂与炭化料活性点上的碳原子发生如下的水煤气反应：

一般认为，碳和水发生水煤气反应的过程机理如下：

其中，C*表示位于活性点上的碳原子，()表示处于吸附状态。

由以上反应式可看出，由于部分碳原子被刻蚀，于是形成了更多的孔隙结构，从而具有较大的比表面积。由于没有引入化学活化剂，物理活化法环境污染小，但是制备过程中，加热温度高且所需时间长，因此存在原料得率低，均匀性不好，产品吸附能力较小等缺点。

化学活化是制备活性炭广泛使用的一种方法。化学活化法是先将原料粉碎后，把活化剂与原料按照一定比例混合均匀，根据活化剂的不同，可选择性的在惰性气氛保护下加热，同步完成炭化和活化的一种方法。采用的活化剂主要有氯化锌，磷酸、碱(如氢氧化钾、氢氧化钠)、碱金属的碳酸盐等。这些化学活化剂在炭化活化过程中所起的作用目前尚不明确，普遍认为活化剂一方面作为反应物参加与原料的化学反应；另一方面，活化剂的催化作用也很重要。尽管这些活化剂在活化过程中发挥的作用可能不同，但这些活化剂可降低活化温度，具有的脱水作用可显著降低炭化活化温度。

ZnCl2法是最早的一种制备活性炭的化学活化方法，它的强脱水作用使木质素 炭化活化温度显著降低至150～300°C，并改变木质素热分解过程，抑制焦油的生成，有利于孔隙的生成。氯化锌与原料混合后，在较低温度下(200°C)会使木质纤维素润胀，并侵蚀到木质内部。由于ZnCl2沸点为732 °C，熔点为263 °C，在木质素炭化温度下(450°C)呈液态存在，因此，ZnCl2在炭内均匀分布，当用水把氯化锌洗涤去除后，就形成了发达的微细孔，但是制备过程中氯化锌的挥发，易造成严重环境污染，很多国家已经禁止利用氯化锌制备活性炭。

碱活化法是采用氢氧化钾、氢氧化钠等碱类物质，该方法最初主要是针对石油焦，但对其他如煤和果壳类作为前驱物生产活性炭也同样有效。这种方法中将碱按照一定的混合比例加入到原料中，经研磨混合均匀后，在惰性气体或者封闭系统加热至700-800 °C炭化活化，能得到比表面积在3000 m2／g左右的具有大量笼状微孔结构活性炭。碱法的活化机理，以KOH为例，可用以下反应方程式表示：

式中碱的脱水反应在500°C以下发生，水煤气反应及水煤气转移反应，都是在氧化钾作为催化剂下发生的反应。产生的二氧化碳与K2O固定为碳酸盐，因此产生的气体主要是氢气、少量的CO、CO2、CH4和焦油等。一般认为，活化过程中消耗掉的碳主要生成了碳酸钾，使产物具有较多的微孔结构九。氧化钾继续被氢气或碳还原生成K单质，金属钾的沸点为762 °C，因此在800°C左右活化时，钾单质的蒸气不断挤入碳原子所构成的层与层之间继续活化炭料。虽然碱法是制备高比表面积活性炭常用的方法，但是炭化活化温度较高，需要在惰性气体保护下进行。除碱本身对设备的腐蚀性强、回收困难外，还存在活化温度高、能量消耗大、生产成本高等缺点，因此实现大规模工业化生产还存在较多困难。

H3P04活化法是制备活性炭比较成熟的工艺，活化机理与氯化锌法类似，能够促进热解反应过程，降低活化温度，磷酸分布在原料内，占据了一定的位置，阻止了高温条件下颗粒的收缩，避免了焦油的形成，洗涤除去磷酸盐后，就可以得到具有发达孔隙结构的活性炭。磷酸活化法制备的产品孔径分布较宽，中孔发达，应用范围较广。磷酸法对环境污染较小，炭化活化温度低，与碱法相比对设备的要求相对较低，生产出的活性炭产品均匀稳定，沉降性能良好，可作为优良的液相吸附材料。目前，国内磷酸活化法制备木质活性炭研究重点是：(1)利用各种废弃物为原料特别是以农业废弃物如农产品加工过程中的废渣、秸杆等为原料，制备出满足不同应用需求的活性炭产品，同时实现废弃物的综合利用；(2)优化制备工艺参数，提高活性炭的质量，如添加催化剂、控制活化时间等；(3)严格控制生产过程中外来杂质的含量，以降低活性炭的灰分，如控制原料的杂质、降低水分的硬度和定期对循环磷酸进行处理。

3 加热方法

常规加热是在外部温度梯度的推动下，经过热源的传导、媒介的热传递、容器壁的热传导、样品内部的热传导等过程来完成的。因此，常规加热法存在能耗大、加热效率低和加热不均匀等缺点。微波是频率为300MHz～3000GHz的电磁波。在加热过程中，样品内的极性分子吸收微波后做震荡运动，分子之间的相互摩擦产生了热量。与常规加热方法相比，微波加热具有许多优点：选择性加热、升温速度快、加热效率高、缩短加热时间、降低能量消耗、受热加热均匀等。利用微波的加热特性，可研发出在常规加热条件下无法实现的新技术、新工艺和新产品，并实现加热过程的高效、节能。目前微波加热技术已经广泛应用于家庭、环保、材料、冶金、化工、石油和国防等领域。

基于微波加热的突出优势，许多研究者利用微波加热法制备活性炭。石河子大学的邓辉课题组对于微波法制备活性炭开展研究，取得了一系列的成果。邓辉，张根林等以棉杆为原料，磷酸为活化剂，通过微波加热法制备活性炭，在辐射时间为8 min，辐射功率为400 W时可制备出比表面积为652．8 m2／g的活性炭产品。樊希安等以椰壳炭化料为原料，水蒸气活化法，在微波加热下制备颗粒活性炭，研究发现微波功率是影响活性炭性质的最大因素，最佳制备工艺条件为辐射功率为 700 W，辐射时间为3 min，所得活性炭具有发达的微孔结构，且微孔分别均匀，制备的活性炭得率为60．8％，碘吸附值为1031 mg／g，亚甲基蓝吸附值为10．0 mL／0．1g，所需时间是传统加热方法的1／60，得率是传统方法的2倍。

吸入过量的煤气会中毒的，煤气中毒即一氧化碳中毒。一氧化碳是一种无色无味的气体，不易察觉。血液中血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧的结合能力要强200多倍，而且，血红蛋白与氧的分离速度却很慢。所以，人一旦吸入一氧化碳，氧便失去了与血红蛋白结合的机会，使组织细胞无法从血液中获得足够的氧气，致使呼吸困难。

主要成分：CH4，甲烷,一般情况下，CH4，不与强酸强碱反应，不与氧化剂，还原剂反应，不与水，金属反应。除非在点燃或光照的情况下与强氧化剂O2，Cl2，F2，反应，也能与（魔酸）反映

CH4

甲烷

最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。

甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及文字甲醛等物质的原料。

413kJ/mol、109°28′，甲烷分子是正四面体空间构型，上面的结构式只是表示分子里各原子的连接情况，并不能真实表示各原子的空间相对位置。

1.物质的理化常数:

国标编号 21007

CAS号 74-82-8

中文名称 甲烷

英文名称 methane；Marsh gas

别 名 沼气

分子式 CH4 外观与性状 无色无臭气体

分子量 16.04 蒸汽压 53.32kPa/-168.8℃ 闪点：-188℃

熔 点 -182.5℃ 沸点：-161.5℃ 溶解性 微溶于水，溶于醇、乙醚

密 度 相对密度(水=1)0.42(-164℃)；相对密度(空气=1)0.55 稳定性 稳定

危险标记 4(易燃液体) 主要用途 用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造

2.对环境的影响:

一、健康危害

侵入途径：吸入。

健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。

二、毒理学资料及环境行为

毒性：属微毒类。允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。有单纯性窒息作用，在高浓度时因缺氧窒息而引起中毒。空气中达到25～30%出现头昏、呼吸加速、运动失调。

急性毒性：小鼠吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用；兔吸入42%浓度×60分钟，麻醉作用。

危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。

3.现场应急监测方法:

4.实验室监测方法:气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)，杭士平编

可燃溶剂所显色法；容量分析法《水和废水标准检验法》第20版(美)

5.环境标准:

前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 300mg/m3

美国 车间卫生标准 窒息性气体

6.应急处理处置方法:

一、泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，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，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

二、防护措施

呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩带自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

眼睛防护：一般不需要特别防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。

身体防护：穿防静电工作服。

手防护：戴一般作业防护手套。

其它：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。

三、急救措施

皮肤接触：若有冻伤，就医治疗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

煤气的主要成分是一氧化碳和氢气等。

煤气是由多种可燃成分组成的一种气体燃料。煤气的种类繁多，成分也很复杂，一般可分为天然煤气和人工煤气两大类。

煤气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气 （或称发生炉煤气） ，这些煤气的发热值较低，故又统称为低热值煤气；煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气，高炉煤气。属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料。

第一阶段是利用青浦化工厂的驰放气和半水煤气为气源，解决青浦镇庆华、城北、盈中三个新村4500户居民用气，建成通气以后成为全国第一个使用煤气的县级镇，对全国小城镇煤气化起了示范作用。

第二阶段是用化工厂的半水煤气经过催化剂作用后部分变换成甲烷气，以此作为气源，解决城东新村和老城区一些新村2万户居民用气。

第三阶段是自建燃气厂，它以液化石油气为原料，按比例渗入一定量的空气形成混合气为新气源(代用天然气)，解决了青浦工业园区企业和不断增长的居民及其他企事业单位的用气需求，热值为11500大卡/米立方，略高于天然气。至此青浦供气不再依赖于化工厂，由青浦煤气管理所根据需要自行控制。

第四阶段是利用国家“西气东输”天然气工程、“川气东输” 天然气工程实施青浦区天然气工程，青浦区的“西气东输”天然气门站设置于北青路以北，同三国道以西的重固金星村，接收上海天然气管网有限公司送来的天然气，并由站内设置的高中压调压器将高压天然气调为中压后送入中压管网；目前“川气东输” 天然气门站建置于青浦练塘镇浦南村四合200号，正处于竣工验收中，落成后将实现青浦区南北双向输配，切实保障“绿色青浦”的建设。2004年7月西气东输天然气进入青浦后，液化气混空气燃气也全部被天然气所置换，管道天然气业务随之快速发展，华新、重固、朱家角等乡镇居民也相继用上管道天然气，提高了这些乡镇居民的生活质量。同时为了更好地为用户提供方便、周到的用户服务，青浦煤气所已按计划完成了（大盈、朱家角、重固、华新、赵巷、白鹤）等镇级服务营业室的设置工作，现全区已有天然气管道民用户83212户、单位用户474户。