متانول (Methanol)

معرفی اجمالی متانول (Methanol)

متانول، الکل متیلیک یا الکل چوب که از ساده‌ترین نوع الکل‌ها است، با فرمول مولکولی CH₃OH  و  کد شناسایی 67-56-1 شناخته می‌شود. این ماده مایعی بی‌رنگ و فرار است و قابلیت اشتعال بالایی دارد. همچنین برای مصرف انسان بسیار سمی است. متانول در تولید بسیاری محصولات نهایی مانند رنگ‌ها، حلال‌ها، پلاستیک‌‌ها و ضد یخ‌ها کاربرد دارد. این ماده نیز به صورت محدود به عنوان یک سوخت در موتورهایی با سیستم احتراق داخلی استفاده می‌شود.

همانطور که پیش‌تر گفتیم، متانول در انسان سمیت بالایی دارد، همچنین بخار و مایع این ماده بسیار قابل اشتعال است. این یعنی در صورت بلعیده شدن، تماس با پوست یا استنشاق سمی است و سبب آسیب به اندام‌ها می‌شود. در نتیجه با رعایت کلیه نکات ایمنی در برابر این ماده، لازم است که از خود در برابر آن محافظت کنید.

معرفی تخصصی متانول

هیدروکسی متان، متیل الکل، کاربینول و… از جمله نام‌های مترادف این ماده هستند. از مشتقات متانول در ساخت تعداد زیادی از ترکیبات استفاده می‌شود. این ماده در ساخت ماده‌هایی از جمله رزین‌ها، داروها، عطرهای مهم مصنوعی، در برخی تصفیه خانه‌های فاضلاب و به عنوان ضد یخ در خطوط لوله و مایع لباسشویی استفاده می‌شود. متانول به عنوان یک مایع نسبتا فرار بی رنگ و با بوی تند، کمی شیرین مانند بوی الکل اتیلیک به نظر می‌رسد و با آب کاملا مخلوط می‌شود. سازمان ایمنی بهداشت حرفه‌ای ایالات متحده آمریکا  (OSHA) در ارتباط با سطوح تماس متانول در محیط‌های صنعتی قوانین را وضع کرده و همچنین نظارت می‌کند. براساس ادعای سازمان غذا و دارو (OSHA) استنشاق و یا مصرف متانول تا حدی که به طور طبیعی در میوه و سبزیجات وجود دارد منجر به عوارض نخواهد بود.

تولید و فرمولاسیون متانول

این ماده با فرمول مولکولی و شیمیایی CH₄O یا CH₃OH و یک ماده آلی شامل گروه عاملی OH متصل به کربن است. برای تولید این الکل راه‌های متوعی وجود دارد. با این وجود، خوراک اولیه‌ای که در تمام واحد‌های تولید این ماده مورد استفاده قرار می‌گیرد گاز سنتز است. این گاز حاوی کربن مونوکسید، کربن دی اکسید و هیدروژن است. گاز سنتز را از روش‌ها و منابع مخلتفی مانند گاز طبیعی، ذغال سنگ، بیومس و… می‌توان به دست آورد. امروزه برای تولید این الکل بیشتر از گاز طبیعی استفاده می‌کنند زیرا در دسترس تر و مقرون به صرفه است. فرآیند تولید این الکل از گاز طبیعی به شرح زیر می‌باشد:

فرآیند تولید متانول از گاز طبیعی

در مرحله اول، گاز طبیعی و کربن دی اکسید در فشار‌های مختلف وارد می‌شوند و هر کدام در کمپرسور‌های جداگانه متراکم می‌گردند. تراکم گاز طبیعی در دو مرحله از فشار انجام می‌شود. کربن دی اکسید نیز با فشار اتمسفر وارد می‌شود. در سه مرحله تا فشار 45 بار متراکم می‌شود. سپس گاز طبیعی و کربن دی اکسید با هم مخلوط می‌شوند. بعد برای از بین بردن ناخالصی‌هایی مانند هیدروژن سولفوره ترکیبات آلی گوگردی و کلره در قسمت بازیافت حرارت ریفرمر اول تا رسیدن به دما 350 درجه سانتی‌گراد گرم شده و به ترتیب به راکتورهیدرودی سولفوریزاسیون، دی کریناسیون و راکتور‌های جذب H₂S وارد می‌شوند. در راکتور اول (هیدرودی سیولفوریزاسیون) ترکیبات آلی گوگرد به H₂S و ترکیبات کلره به HCL تبدیل می‌شوند.

HCL از راکتور دی کلریناسیون عبور کرده و برای جذب  H₂S به راکتورهای گوگر زدایی منتقل می‌شود.

اشباع سازی: این قسمت بخار آب مورد نیاز در واحد ریفرمینگ را تامین می‌کند.

ریفرمینگ اولیه: مخلوط گاز خوراک و بخار خارج شده از واحد اشباع سازی گرم شده.

ریفرمینگ ثانویه: در نتیجه اکسیژن و گاز با هم مخلوط شده و احتراق صورت می‌گیرد و با عبور مخلوط از کاتالیزور اکسید نیکل، مابقی واکنش‌های ریفرمینگ انجام می‌شود. در نهایت گاز خارج شده برای خنک شدن به سیستم بازیافت حرارت گاز ریفر شده منتقل می‌شود. این گاز به کولر نهایی و آبگیر منتقل می‌شود و کاهش دما پیدا می‌کند. بعد از آن گاز خارج شده از آبگیر تا فشار 73 بار متراکم می‌شود.

گازی که از راکتور سنتز خارج می‌شود، سرد می‌شود. در ادامه جداکننده متانولی که خام است از گاز جدا می‌شود. بعد برای جدا کردن آب موجود در اتانول، آن را به برج تخلیص منتقل کرده. بخار موجود در این برج متانول خالص است که پس از معیان به قسمت ذخیره سازی منتقل می‌شود.

کاربرد این ماده در صنایع مختلف

متانول دارای خواص شیمیایی است که باعث می‌شود نقطه‌ی انجماد پایه مایع آب کم شود و نقطه جوش آن افزایش یابد. این ویژگی موجب می‌شود از این ماده در مایع شوینده جلوی اتوموبیل استفاده شود و مایع تمیزکننده را از یخ زدگی حفظ می‌کند. همچنین این ماده در خطوط لوله گاز طبیعی تزریق می‌شود. زیرا نقطه‌ی انجماد آب را هنگام حمل نفت و گاز کاهش می‌دهد. از این ماده نیز به عنوان حلال در ساخت مواد مهم دارویی و فرآورده‌هایی مانند ویتامین‌ها، هورمون‌‌ها و کلسترول استفاده می‌شود.

از متانول می‌توان به عنوان نوعی سوخت در سوخت دریایی برای قایق‌ها یا وسایل نقلیه استفاده کرد. همچنین می‌توان با حل کردن آن در بنزین یک سوختی با آلاینده‌های کمتر تولید کرد. این الکل نیز به طور طبیعی در میوه‌ها و سبزیجات وجود دارد وجود و همچنین در سیستم گوارش انسان به سوخت و ساز راحت‌تر غذا کمک می‌کند. از متانول نیز در بعضی از تصفیه خانه‌های فاضلاب، با مقداری متیلیک الکل به فاضلاب اضافه می‌شود؛ تا یک منبع غذایی کربن دار برای باکتری‌های ضد عفونی ایجاد کند.

درباره حمل و نقل و نگهداری از متانول

پس از تولید متانول، مهم است که از آن در چه مکانی نگهداری می‌کنید. این ماده را باید از مواد ناسازگار جدا نگهدای کنید. همچنین مکان نگهداری این ماده حتما باید خشک، خنک و به دور از نور خورشید و هر اشعه‌ی دیگر باشد. نکته دیگری که در خصوص شرایط نگهداری این ماده مهم است، این است که اتاق نگهداری متانول باید دارای تهویه‌ی مناسب باشد.

نقطه‌ی جوش این ماده 65 درجه‌ی سلسیوس است اما در نظر داشته باشید حالت بخار و مایع این ماده، قابلیت اشتعال بالایی دارد. همچنین بخار این ماده به راحتی با هوا ترکیبت می‌شود و مخلوط‌های قابل انتشار تشکیل می‌دهد. همینطور این ماده با کسیدان‌های قوی، اسید‌ها و عوامل احیا کننده واکنش می‌دهد.

نکات ایمنی در برابر این ماده

از آنجایی استفاده از این ماده می‌تواند باعث آسیب‌های جبران ناپذیری باشد پس رعایت نکات به شدت مهم و ضروری است.

نکته‌های ایمنی در برابر چشم‌ها

متانول اگر با چشم برخورد کند باعث قرمزی، درد، تاری دید و… می‌شود. پس اگر این ماده با چشم شما برخورد کرد، ابتدا باید چشم‌ها را برای چند دقیقه شستشو دهید. اگر لنز در چشم دارید آن‌ها را خارج کنید و سپس به پزشک مراجعه کنید. بهتر است برای جلوگیری از این اتفاق از محافظ‌ های صورت یا چشم استفاده کنید.

نکات ایمنی در برابر پوست

برخورد این ماده با پوست می‌تواند خشکی و قرمزی به همراه داشته باشد. در صورت برخورد این ماده با پوست، لباس‌های آلوده را با مقدار زیادی آب شستشو دهید و سریعا به پزشک مراجعه کنید. برای مواجه نشدن با این اتفاق دستکش‌ و لباس حفاظتی بپوشید.

نکته‌های ایمنی برای استنشاق

استنشاق این ماده باعث بروز سرفه، سرگیجه، سردرد، ضعف، اختلالات بینایی، تشنج و عدم هوشیاری می‌شود. هنگام مواجه شدن با این عوارض هوای تازه تنفس و استراحت کنید و در صورت ادامه پیدا کردن این عواض به پزشک مراجعه کنید. برای پیشگیری از این اتفاق از تهویه‌ی مناسب و همچنین از مکنده موضعی یا حفاظت تنفسی استفاده کنید.

نکات ایمنی برای بلعیدن

بلع این ماده همراه با درد شکمی است. اگر آن را بلعیدید خود را وادار به استفراغ نکنید؛ ابتدا به منظور رقیق سازی ماده در معده، یک یا دو لیوان آب بنوشید و سپس به پزشک مراجعه کنید. برای پیشگیری بیشتر این ماده را نخورید، سیگار نکشید و قبل از خوردن غذا، حتما دست‌هایتان را بشویید.

نکته‌های ایمنی در برابر آتش سوزی

هنگام استفاده از این ماده شعله و جرقه ایجاد نکنید، سیگار نکشید، برای جابه جایی یا تخلیه از هوای فشرده استفاده نکنید. ابزار دستی بدون جرقه استفاده کنید. در صورت مواجه شدن با آتش سوزی از اسپری آب و پودر یا دی اکسید کربن استفاده کنید و برای حفاظت از باقی ظروفی که آتش نگرفته‌اند با پاشیدن آب خنک مانع آتش سوزی آن‌ها شوید.

نکات مربوط به دفع متانول

همانطور که تا به حال به آن اشاره کردیم، متانول برای موجودات زنده و محیط زیست خطرناک است. از این رو اگر این ماده نشت داشت، منطقه خطر را سریعا تخلیه کنید. با کارشناسان مشورت کنید و تمام منایع ایجاد شعله را حذف کنید. فردی با لباس‌های حفاظتی می‌تواند تا حدی مایع نشت کرده و ریخته شده را در ظروف سر پوشیده جمع کند. توجه کنید پسماند ریخته شده نباید به داخل شبکه فاضلاب نفوذ پیدا کند. مایع باقی مانده را در ماسه یا جاذب خنثی جذب کنید بعد از این کار می‌توانید باقی ماده را با آب فراوان بشویید و بر اساس مقررات محلی ذخیره و دفع کنید. به منظور دفع کامل این ماده می‌توانید از شرکت‌های فعال در حوزه دفع مواد شیمیایی، کمک بگیرید.