硝基甲烷蒸餾

① 硝基甲烷不是受熱易爆炸嗎

硝基甲烷是無色油狀液體，略有討厭的刺激氣味。溶於乙醇、乙醚和二甲基甲醯胺，部分溶於水。用於有機合成，可合成農葯氯化苦、硝基醇等，也可製取炸葯、火箭燃料、醫葯、染料、殺蟲劑和汽油添加劑等，亦可作為有機溶劑。

② 鹽酸羥胺的合成方法

1.亞硝酸鈉合成法（肟化法）將水加入反應釜，攪拌下加入亞硝酸鈉，分次加入焦亞硫酸鈉，然後用硫酸酸化。將酸化後的物料送入水解釜，加入丙酮，再用液鹼中和，將中和液蒸餾，得丙酮肟。將丙酮肟和鹽酸加入成鹽釜中反應，生成鹽酸羥胺和丙酮。丙酮回收使用；鹽酸羥胺經濃縮、冷卻結晶、離心分離、乾燥，即得成品。原料消耗定額：亞硝酸鈉（95%）1970kg/t、焦亞硫酸鈉（以SO2計64%）5418kg/t、丙酮（98%）1175kg/t。2.硝基甲烷法硝基甲烷與鹽酸、水作用以製得鹽酸羥胺。按HGB3044-76，鹽酸羥胺產品為白色結晶，二級品含量≥98.5，三級品含量≥97%。原料消耗定額：硝基甲烷1200kg/t、鹽酸（30%）1500kg/t
2.或者由硝基甲烷與鹽酸、水作用以製得鹽酸羥胺
3.亞硝酸鈉加水溶解，降溫至0℃，加入亞硫酸氫鈉和35%～40%的稀硫酸使溶液ph=2，加丙酮溫度升至35℃時，停止攪拌，溫升至70℃保溫3h，降溫至30℃，加氫氧化鈉溶液至ph值7～8。加熱將丙酮肟蒸出，加入鹽酸，維持溫度55～60℃，保溫12h，然後進行濃縮。稍冷後脫色，過濾，再濃縮、冷卻、結晶，則得成品。精製可採取乙醇浸泡或水重結晶。

③ 請問，四硝基甲烷是怎樣合成的，有哪些物理和化學性質

熔點 14.2℃ 沸點 126℃ 密度 1.64 相對密度(水=1)
強氧化劑。受熱，接觸明火，或受到摩擦、震動、撞擊時要發生爆炸。如混有胺類或酸等能增加爆炸敏感性。能與可燃物、有機物或易氧化物質形成爆炸性混合物，經摩擦和與小量水接觸可導致燃燒或爆炸。

燃燒（分解）產物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
實驗室法：
1。方程式：4（CH3CO)2O+4HNO3→C(NO2)4+7CH3COOH+CO2↑
2。步驟：31.5克無水硝酸，d>1.53。在5度冰鹽以下，緩慢滴加51克乙酸酐，前期加料較慢，後期加料較快。通氣條件下。溫度決不可高於10度。加完後自然室溫，放置七天（小孔通風）。將混合物加入含300ml水燒瓶中進行水蒸氣蒸餾，四硝基甲烷隨最初20ml溜出液蒸出。去除上層水，先用稀鹼洗滌，再用水洗滌，用無水硫酸鈉乾燥。產量14到16克。產率（57%至65%）。
注意：絕對不可直接蒸餾，會發生猛烈的爆炸。

④ 誰知道硝基甲烷的化學式，分子式，燃燒值

硝基甲烷的結構式CH3NO2，分子式同化學式CH3NO2。燃燒熱(kJ/mol)：708.1kJ/mol。
物理性質： 無色油狀液體，略有討厭的刺激氣味。溶於乙醇、乙醚和二甲基甲醯胺，部分溶於水。
化學性質： 具有凝聚相爆炸或分解的潛在危險性物質。易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。強烈震動及受熱或遇無機鹼類、氧化劑、烴類、胺類及三氯化鋁、六甲基苯等均能引起燃燒爆炸。燃燒分解時，放出有毒的氮氧化物氣體。
用途： 用於有機合成，可合成農葯氯化苦、硝基醇等，也可製取炸葯、火箭燃料、醫葯、染料、殺蟲劑和汽油添加劑等，亦可作為有機溶劑。工業上，硝基甲烷的制備主要有甲烷的氣相硝化法及亞硝酸鹽置換法兩種工藝路線。甲烷的氣相硝化法在具有天然氣或富甲烷氣資源地區，是生產硝基甲烷優先選擇的方法。
制備合成方法：
1.甲烷氣相硝化法
將稀硝酸噴成霧狀使之氣化，與經過預熱的甲烷（天然氣）混合，使硝酸、甲烷、水蒸氣保持一定比例。混合氣進入以熔鹽為加熱介質的管道反應器中，在常壓和450-550℃條件下直接硝化。反應生成物經冷凝和水吸收，得到的硝基甲烷水溶液經蒸餾得粗硝基甲烷，再經洗滌、精餾即得成品。每噸產品消耗工業級硝酸5500kg，天然氣（CH4>95%）20000m3（標准狀況下）。
2.硫酸二甲酯與亞硝酸鈉反應法
將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯加入反應器中進行反應，反應產物經冷凝、蒸餾、冷卻分層得成品。此外，還可以採用亞硝酸鈉與氯乙酸鈉反應，再加熱製得。亞硝酸鹽與鹵代烷反應製得。在工業上也可用其他低碳烷烴（乙烷、丙烷）直接氯相硝化，但反應生成物是硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的混合物。

⑤ 硝基甲烷的反應性能 硝基甲烷到底可以發生那些怎麼樣的反應怎麼到處看到它參與反應

亨利反應
與次氯酸鈉反應生成氯化苦
硝基甲烷（化學式：CH3NO2）是最簡單的有機硝基化合物.室溫下為無色油狀有微弱芳香氣味的透明液體,有較大的極性,可燃,有毒,具爆(HX)炸性.可作燃料.它可以和乙醇、丙酮、乙醚混溶,是一種良好的溶劑和萃取劑.同時由於硝基α-氫具有較強的活性,故硝基甲烷也是化工和有機合成中的常見原料,用於製取葯物、殺蟲劑、炸(HX)葯、染料和纖維等.
[編輯] 制備
工業上採取硝酸氣相（350-450°C）硝化丙烷的方法製取硝基甲烷及其他低級的硝基化合物,比如硝基乙烷、1-硝基丙烷和2-硝基丙烷等.反應為放熱反應,自由基機理,中間體是烷基亞硝酸酯均裂產生的CH3CH2CH2O·類型的自由基.它們大多不穩定,容易發生C-C鍵的斷裂,故反應得到一硝基化合物以及低級硝基化合物的混合物.[1]
此外,甲烷/乙烷氣相硝化法、氯乙酸鈉與亞硝酸鈉水溶液反應（方程式見下）、硫酸二甲酯與亞硝酸鈉反應等方法都可以製得硝基甲烷.由於這些反應物都是易得的化工原料,故硝基甲烷很容易製取,用途也很廣泛.
ClCH2COONa + NaNO2 + H2O → CH3NO2 + NaCl + NaHCO3
粗硝基甲烷冷卻至凝固點以下,得到的固體用冷乙醚洗滌,再經蒸餾,便得到純品.[2]
[編輯] 用途
硝基甲烷在有機合成中為一碳合成子.受硝基吸電子效應的影響,碳上的氫具有酸性,可以與鹼作用去質子化.生成的碳負離子可以與醛發生1,2-加成,生成β-羥基硝基化合物,若失水則生成硝基烯烴.這個反應稱為Henry反應.作為親核碳負離子的給體,硝基甲烷也可以和α,β-不飽和羰基化合物在鹼催化下發生共軛加成,稱為Michael加成反應.
硝基甲烷的衍生物包括三氯硝基甲烷（氯化苦）、三溴硝基甲烷、四硝基甲烷、三硝基甲烷等.常用的緩沖液Tris,即「三羥甲基氨基甲烷」,就是由三羥甲基硝基甲烷經還原得到的.

⑥ 硝基甲烷是什麼東西

硝基甲烷（化學式：CH3NO2）是最簡單的有機硝基化合物。室溫下為無色油狀有微弱芳香氣味的透明液體，有較大的極性，可燃，有毒，具爆炸性。可作燃料。它可以和乙醇、丙酮、乙醚混溶，是一種良好的溶劑和萃取劑。同時由於硝基α-氫具有較強的活性，故硝基甲烷也是化工和有機合成中的常見原料，用於製取葯物、殺蟲劑、炸葯、染料和纖維等。
制備工業上採取硝酸氣相（350-450°C）硝化丙烷的方法製取硝基甲烷及其他低級的硝基化合物，比如硝基乙烷、1-硝基丙烷和2-硝基丙烷等。反應為放熱反應，自由基機理，中間體是烷基亞硝酸酯均裂產生的CH3CH2CH2O·類型的自由基。它們大多不穩定，容易發生C-C鍵的斷裂，故反應得到一硝基化合物以及低級硝基化合物的混合物。
此外，甲烷/乙烷氣相硝化法、氯乙酸鈉與亞硝酸鈉水溶液反應（方程式見下）、硫酸二甲酯與亞硝酸鈉反應等方法都可以製得硝基甲烷。由於這些反應物都是易得的化工原料，故硝基甲烷很容易製取，用途也很廣泛。
ClCH2COONa + NaNO2 + H2O → CH3NO2 + NaCl + NaHCO3
粗硝基甲烷冷卻至凝固點以下，得到的固體用冷乙醚洗滌，再經蒸餾，便得到純品。
用途硝基甲烷在有機合成中為一碳合成子。受硝基吸電子效應的影響，碳上的氫具有酸性，可以與鹼作用去質子化。生成的碳負離子可以與醛發生1,2-加成，生成β-羥基硝基化合物，若失水則生成硝基烯烴。這個反應稱為Henry反應。作為親核碳負離子的給體，硝基甲烷也可以和α,β-不飽和羰基化合物在鹼催化下發生共軛加成，稱為Michael加成反應。
硝基甲烷的衍生物包括三氯硝基甲烷（氯化苦）、三溴硝基甲烷、四硝基甲烷、三硝基甲烷等。常用的緩沖液Tris，即「三羥甲基氨基甲烷」，就是由三羥甲基硝基甲烷經還原得到的。

⑦ 如何製取硝基甲烷

摘要 對亞硝酸鹽置換法生產硝基甲烷反應原理進行探討；結合國內生產裝置存在的問題，對生產中尾氣治理、副產回收及原料綜合利用提出了建議。

關鍵詞 亞硝酸鹽 硝基甲烷 置換法 尾氣治理

硝基甲烷是重要的有機化工原料，國內外市場前景較好。根據生產發展的需要及國內該產品生產的實際情況，完善生產過程，對尾氣及排液進行治理，搞好綜合利用，降低原材料消耗是十分必要的。

1 生產方法簡介

硝基甲烷或硝基烷烴的製取方法，從19世紀中期研製開發，到20世紀歐、美的工業化至今已經歷了一個多世紀的發展與完善。其工業化生產方法，到目前為止大體有3種：氣相硝化法、液相硝化法和亞硝酸鹽置換法。

氣相硝化法用於C4以下低碳烷烴硝化製取硝基甲烷或硝基烷烴，其原料為天然氣、硝酸和蒸汽。該發式在高溫下進行的，轉化率較高，但副反應較多，選擇性較低，很難獲得較高純度的硝基甲烷產品，故限制了實際應用。

液相硝化法用於C4以上的烷烴和稀烴硝化（略）。

亞硝酸鹽置換法工藝簡單，反應溫度低，設備腐蝕小，原料來源廣，產品純度高。

硝基甲烷在國內僅有半工業化規模的生產裝置，生產方法以亞硝酸鹽置換法為主，氣相硝化法為輔。

本文針對目前國內亞硝酸鹽置換法的生產現狀及存在的問題進行探討，提出建議。

2 生產現狀及存在的問題

2.1 生產現狀

（1） 目前國內應用較廣的亞硝酸鹽置換法，具體地說是硫酸二甲酯和亞硝

酸鈉置換法，或稱硫酸二甲酯硝化法。其化學反應式的習慣表示法為：

生產過程中將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯加入反應器，反應產物經蒸餾、冷凝、分層和精餾製得產品。

生產過程為間歇式，硝基甲烷收率僅為50%~55%。為了提高轉化率，通常在生產中將價格較低的亞硝酸鈉適當過量，反應控制在偏鹼性。有的廠家還加促進劑。

2.2 存在的問題

習慣認為生產過程中無副反應，但無論採取什麼措施，都難以提高其產品收

率（只有50%~55%）。尾氣生成物不夠明確，故多半直接放空，即使治理，針對

性也不夠明確（多以NOx進行治理）。生產廢渣液為深棕色，含有大量的Na2SO4和少許亞硝酸鈉，多半未回收。

在國內的半工業化規模生產裝置中均存在著原料利用率低，生產成本高，環

境治理差等問題。

3 反應原理探討 .

3.1 反應原理的提出

經研究我們認為前述2.1節反應式的習慣表示法是不當的，反應原理應為：

產物中有同分異構體——亞硝酸甲酯（沸點-17.3℃）進入尾氣需處理。

3.2 提出的依據

（1） 據文獻〔1〕介紹：亞硝酸根與CH3I反應得到亞硝酸甲酯與硝基甲烷兩種產物，因為反應中心的原子氧和氮是同一周期的，親核性相差不大，故主反應和副反應的產物相差不多。

O

對於氰基負離子與CH3I反應得到的主要產物為腈化物，因為負碳離子的鹼性比負氮離子強，所以負碳離子的親核性比負氮離子強，取代反應在碳上發生。

式中，I-離子為離去基。

由此可見，硫酸二甲酯與亞硝酸鈉的亞硝酸根負離子的親核取代反應可以進行，其反應機理應表示為：

SO2

並且兩個反應是平行反應。

反應以水為溶劑，水為質子極性溶劑，有降低親核試劑ONO-負離子的親核能力的作用。從而降低反應速度。

（2） 根據烷烴氣相硝化法製取硝基甲烷和硝基烷烴資料〔2〕介紹，其總反應式：

平行競爭反應：

由此也說明硝基烷烴生產中存在著平行競爭反應，產品硝基甲烷收率

不高。

（3） 國內硫酸二甲酯——亞硝酸鈉置換法生產硝基甲烷的產品收率均在50%~55% ，並且到目前為止，無論採取什麼措施，也未能得到較高的產品收率。事實證明，生產中存在著平行競爭副反應，有同分異構體生成。

（4） 生產及試驗證明，生產殘液中可得到Na2SO4，理論上生產1噸純度為98%的硝基甲烷，應得到Na2SO4為14.865Kmol（按實際配料比計算），殘液過濾試驗常溫下得Na2SO4(100%)為11.814Kmol，其餘部分存在於濾液殘液中（生產中濾液循環利用，回收量在二值之間）。殘液分析未見甲烷基化合物等。這也進一步證實了原料硫酸二甲酯幾乎全部轉化，且副產物進入了尾氣。

（5） 根據對多個置換法生產廠家的考察，生產裝置尾氣排放均為無色。由此可知，尾氣不含NOx，而是另類物質——副反應產物。而且尾氣水洗治理廠家發生過水洗後尾氣傷人事故。實踐證明水洗效果不好，可以說尾氣水溶性較差。這些情況都證實3.1節反應式中的副產物的性質。

4 建議

4.1 尾氣及鹼洗液

4.1.1 尾氣

根據3.1節反應原理可知，生產中的尾氣含有副產物硝基甲烷的同分異構體——亞硝酸甲酯。

（1） 物理性質

亞硝酸甲酯的分子式為CH3ONO；分子量為61.04；密度為ρ液=991kg/m3；

沸點為-17.3℃；常溫下為無色、有毒、有刺激性氣體，在水中不溶解。

（2） 化學性質

二甲基碳酸酯

4.1.2 鹼洗液

尾氣中的亞硝酸甲酯經鹼洗後生成二甲基碳酸酯，其物化性質如下：

結構式 C = O

分子量為90.08；相對密度為1073kg/m3；閃點：開杯21.7℃；閉杯16.7℃；沸點：90.2℃（101.31kPa）。通常為中性無色液體，氣味溫和，無毒、易燃燒，對皮膚、眼睛、粘膜有刺激性。在水中水解速度很慢。

4.2 建議

4.2.1 尾氣治理

依據反應原理和尾氣的組成及其物化性質，我們認為置換法硝基甲烷生產中的尾氣治理採用鹼液洗滌處理裝置是穩妥可靠的。目前有的廠家已採用，只是副產物沒有回收，排放後又造成二次污染。

4.2.2 副產物和原料綜合回收

置換法硝基甲烷尾氣鹼洗處理後，處理液為二甲基碳酸酯和亞硝酸鈉的混合溶液，可進行回收。

亞硝酸鈉存在於分離液中，可作為原料回收利用，以反應配料比計算，每次回收率按95%計，可回收亞硝酸鈉約900kg(98%)/t硝基甲烷（98%）。可降低該原料消耗的40%以上。

二甲基碳酸酯是有機化工的基礎原料，可以直接分離回收該產品，或進一步轉化為硫酸二甲酯用作生產的原料，可降低該原料消耗的45%以上。

3.2（4）節中談及生產殘液及副產物的回收情況，此處無需贅述。

5 結語

目前國內硝基甲烷的主要製作方法——硫酸二甲酯—亞硝酸鈉置換法，產品質量較好，但生產存在問題較多，特別是環保及原材料利用率問題，已遠不適應客觀需要。文中所及內容有的已有實踐，其它僅為個人見解，供行業同仁參考，以拋磚引玉。

⑧ 用鹵代烷與亞硝酸鹽製取硝基甲烷的方案

實驗室：CH3CL的CL用亞硝酸基取代掉就成了硝化甲烷，CH3Cl+NaNO2=CH3NO2+NaCl
工業：1.甲烷氣相硝化法將稀硝酸噴成霧狀使之氣化，與經過預熱的甲烷（天然氣）混合，使硝酸、甲

烷、水蒸氣保持一定比例。混合氣進入以熔鹽為加熱介質的管道反應器中，在常壓和450-550℃條件下直

接硝化。反應生成物經冷凝和水吸收，得到的硝基甲烷水溶液經蒸餾得粗硝基甲烷，再經洗滌、精餾即

得成品。每噸產品消耗工業級硝酸5500kg，天然氣（CH4＞95%）20000m3（標准狀況下）。2.硫酸二甲酯

與亞硝酸鈉反應法將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯加入反應器中進行反應，反應產物經冷凝、蒸餾、冷卻分層

得成品。此外，還可以採用亞硝酸鈉與氯乙酸鈉反應，再加熱製得。亞硝酸鹽與鹵代烷反應製得。在工

業上也可用其他低碳烷烴（乙烷、丙烷）直接氯相硝化，但反應生成物是硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙

烷的混合物。其制備方法是將甲烷經預熱，與氣化的稀硝酸、水蒸氣按一定摩爾比混合，混合氣進入以

熔鹽為加熱介質的管式反應器，反應溫度約在450℃左右，反應生成物(氣態)經冷液和水吸收，硝基甲烷

的水溶液(冷液和水吸收液)經蒸餾得粗硝基甲烷，再經化學洗滌和精餾得純品硝基甲烷。
CH4+HNO3→CH3NO2+H2O