浅谈解决精甲醇水溶性不合格的方法

SaulRawlin

摘要：针对甲醇水溶性不合格的影响因素，介绍甲醇生产工艺中常见的解决方法。
关键词：甲醇；水溶性；共沸；有机杂质
1 引言
甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作為一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。随着甲醇市场需求的加大，对甲醇质量提出越来越高的要求。在甲醇质量指标中，水分含量、酸值、色度、高锰酸钾实验时间超标等不合格现象，随着粗甲醇工艺的成熟都被克服了。而甲醇的水溶性即使甲醇的纯度大于99.9%也可能不合格。生产中此指标只在开车初期或是一周甚至一个月才抽检一次，非常容易为操作人员忽视。影响甲醇水溶性不合格的因素很多，经过分析讨论和生产实践总结，找到了甲醇水溶性不合格的因素及一些解决方法，使精甲醇优级品达到100%。
2 精甲醇水溶性不合格的原因分析
2.1 精甲醇水溶性的测定
甲醇的水溶性，亦称浑浊度，按照国际上对甲醇质量要求，精甲醇与水任比例混合不出现浑浊现象，颜色澄清透明即可认为水溶性合格。如果精甲醇中含有微量不溶性或难溶性的烷烃、烯烃、高级醇、芳烃等杂质，加水后这些杂质呈胶状微粒析出，从而出现浑浊现象。化工生产就是利用甲醇具有全溶性，而部分有机杂质难溶于水，它们之间的水溶差异测定精甲醇水溶性。
2.2 影响精甲醇水溶性不合格有机杂质的来源
在工业生产分析研究过程中发现，影响精甲醇水溶性的有机杂质有两类。一类杂质来源于预塔塔顶初馏物中，当初馏物加水后，溶液分为油水两层，对上层油状物质组分分析发现，这些杂质的沸点绝大多数比甲醇沸点高，它们之所以被带到塔顶，是由于与甲醇形成共沸物，共沸物的沸点比甲醇的沸点低，导致粗精馏中有机杂质浓度加大。另一类杂质的来源主要是预精馏塔的釜液，在对预精馏后甲醇废水中，常常能看到一层油状物质，它们不是共沸物，而是一些C11-c17的烷烃，C7-C10的高级醇类，这类物质沸点高，它们主要聚积在预塔底部及主塔提馏段。
2.3 解决方法
工艺改进。减少粗甲醇有机杂质产生是解决精甲醇水溶性不合格的根源，换句话说，水溶性的好坏关键在于甲醇生产工艺工程中副反应的进行程度及副产物的多少。在合成甲醇的工艺中，催化剂的更新带来了巨大的改变，铜基系列催化剂替代过去采用的锌铬催化剂，最大的特点是选择性高，反应温度低，副反应少，杂质少。降低精馏操作的难度，提高产品合格率。
发现预塔初馏物中第一类杂质可采取以下措施：
适当加大萃取水加入量。有资料介绍：加入萃取水的量约为入料量的20%，控制预精馏塔的预后甲醇密度为0.84~0.87g/ml左右（约含甲醇70%），但萃取水的加入量应视精甲醇的质量适当调节。
提高预塔温度。严格按指标控制预精馏塔顶冷凝温度，并根据粗甲醇中，中、高沸点杂质的增加，及时调高冷凝温度，以利杂质清除。
及时采出预精馏塔系统内初馏物。可以让操作工将上、下两个分凝器的冷凝液分开，下冷凝器控制稍高的冷却温度，其冷凝液进入预塔回流槽供预塔回流；上冷凝器的冷凝液是沸点与甲醇接近的杂质，可引入杂醇槽。也可以在下冷凝器的冷凝液管中加入蒸汽凝结水，使冷凝液在回流槽上层析出油状初馏分，定期排入地下槽，掺入杂醇槽。
发现预精馏塔釜液中第二类杂质过多，可采取以下措施：
严格控制预精馏塔内各操作条件，特别是精馏段内的灵敏板温度。可以避免重组分上升到塔顶，重组分上升就可能将带入精甲醇中。并且，在提馏段8~12层板（根据取样分析决定）应坚持采出重组分--杂醇油馏分。的26~36层馏出口取样分析，加水混浊严重，或明显有油状物析出，也应适量馏出，有利于水溶性的提高。
减少精甲醇采出量，加大控制预精馏塔回流比，必要时可短时全回流，以增大塔底水排放量。
加压塔和常压塔侧线采出杂醇油.可以对加压塔和常压塔回流以下5块塔板左右采出精甲醇产品进行分析,以确认水溶性是否合格。
停车期间用碱液清洗精馏塔，从塔底排放。这样可以清洗常时间生产运行过程中，一些沉积在塔板边缘死角的重组分杂质。反复清洗，最后再用清水漂洗塔板直到排放出的液油杂质含量合格。
小结
随着化工企业的不断发展，对化工技术原料甲醇的各项指标要求越来越高。我们将不断改进甲醇生产工艺，控制各项工艺指标，降低副反应，选择高性能催化剂，使甲醇的各项指标适应市场需求。
参考文献
[1]冯元琦.《甲醇生产操作问答》.化学工业出版社.2000.
[2]宋维瑞.《甲醇工学》.化学工业出版社.
[3]杨春生.《小型合成氨厂生产操作问答》.化学工业出版社.2004.