甲醇合成的工藝過程分析與操作控制優化

（神華榆林能源化工有限公司 陜西 719000）

引言

甲醇作為有機化工產品，其獨有的物理、化學性質令其適用于多領域的生產與加工中，但我國的甲醇合成加工多采用天然氣，在技術上仍需要進一步改進，合成設備落后，損耗問題有待解決等都對甲醇的合成工藝提出了更高的要求。因此為進一步提升整體建設質量，工作人員需要尋找多種解決方案來對甲醇工作進行優化。

1.甲醇合成工藝與操作控制相關概述

從化學性質角度來看，甲醇屬于重要的有機化學工業產品，其整體屬于透明、無色、易燃且有毒的氣體，帶有輕微酒精氣味，自身熔點為－97.8℃、沸點為64.8℃、自燃點為470℃、物理相對密度為0.7915(20℃/4℃）、閃點為12.22℃，導致甲醇爆炸的極限為6%-36.5%。甲醇能夠與乙醚、苯、丙酮、水、乙醇以及大多數有機溶液相融合。甲醇作為當下生產生活中優質燃料和有機化工原料，主要被應用于甲氨、硫酸二甲脂、甲醛、醋酸、氯甲烷等多種有機產品中，同時其也被用作醫學藥品與農業藥品的生產中，甲醇同樣能夠作為汽油的替換為機械提供動力，并且不會像汽油一樣造成嚴重的環境污染。因為甲醇不能夠單獨直接用于生產與生活，因此甲醇合成與操作流程十分關鍵，不同的甲醇合成技術能夠得到性質不同的甲醛物質，進而對應到不同生產需求。而對甲醛的操作與控制同樣關乎到甲醇性質的穩定和生產生活中應用甲醇的安全性。甲醇的多種用途決定其在工業生產與實際生活中的重要性，因此為確保甲醇能夠更穩定地發揮自身功能，工作人員需要更加充分地提升當下甲醇合成與操作控制技術，為實際生產奠定良好的基礎。

2.影響當下甲醇合成質量的因素

(1)甲醇生產與加工方式實際操作存在漏洞

在實際甲醇轉化過程中多采用天然氣蒸餾的方式，其對于配氣間的溫度和壓強都提出了較高要求。影響甲醇最終的產量與質量，首先是甲醇生產與加工方式中存在一定的漏洞。生產流程中甲醇合成采用的技術眾多其所需的具體環境也不同。其次，人工操作的誤差較大會導致甲醇合成無法達到預期效果的問題。而甲醇的操作控制同樣沒有與甲醇市場需求相對應，未能實現對其的有效利用造成浪費現象。

(2)缺少專業人才和先進設備支撐甲醇生產

隨著甲醇的應用范圍不斷擴大，甲醇的合成與操控需要從理論與實踐兩個角度得到提升。現階段的甲醇合成加工工藝主要利用天然氣配氣間進行，生產效率和質量遠不能滿足市場需要，同時我國甲醇的合成存在著低端生產工人過剩，設備老化的問題，因此需要引進高技術人才和先進設備，助力甲醇加工合成的轉型升級。除此之外，專業嚴謹的監督管理制度同樣重要，但是在實際甲醇合成與操作控制的環節，工作人員缺少相應的操作管理監督制度，工作態度消極散漫，當出現工作失誤時也未能得到及時的糾正與處理。

3.提升甲醇合成工藝與操作質量的措施

(1)減少人力操作誤差，進行智能化控制

甲醇是常見的化工原材料，隨著我國工業的生產進一步發展，其被越來越廣泛的應用于社會生產的方方面面。雖然甲醇加工合成利用在我國具有一定的實踐基礎，但是由于設備老化落后，生產技術人員水平較低，導致在甲醇的合成加工方面與先進國家仍有較大差距。因此為滿足當前市場對甲醇質量與產量的需要，減低生產成本要通過智能化的控制技術減少失誤，提高精度。

圖1

例如，針對當前我國的甲醇合成加工工藝落后，缺少專業技術人才，設備損耗大等問題，化工企業應引進先進的人才與技術，實現甲醇加工的智能化控制。首先，在甲醇的轉化階段，主要采用天然氣加熱蒸餾的方式，對配氣間的溫度，壓強等都提出了較高的要求。因此為減少人力成本的投入技術人員采用智能化控制，將加熱裝置的初始溫度設置為40℃，隨后監控配氣間的壓強和氣體含量變化。當其中的天然氣所占壓強小于25Pa時，為保障其持續運轉應繼續向其中添加天然氣并加熱。由于甲醇加熱后會產生甲氨，甲酸二甲酯，監控系統測得其所占據大致80%后，停止加熱進行蒸餾導出。其次，化工企業還要選用具有智能化設備使用資質和化工生產經驗的技術人員，采用開源節流兩種途徑同時并舉。一邊引進人才，一邊對現有技術人員進行教育培訓，加強人才貯備。

(2)完善甲醇合成工藝技術與設備，提高甲醇衍生品利用率

雖然甲醇生產與加工已經具有一定時間，在合成技術的操作控制方面已經形成一定的體系，但是隨著學術領域與實際操作的不斷發展，現有的合成技術與操作控制已經無法滿足實際工作生產需求。因此為生產更加高質量的甲醇，工作人員需要切實完善甲醛合成工藝技術與設備，提高甲醇衍生品利用率。

例如，在當下甲醇合成與操作控制領域中常以壓力的高低來進行限定，工作人員如果想要進行甲醇合成與操作的技術設備提升，需要從已有的技術方式出發，先對實際應用的技術進行深入探索，確定其中的特點與不足。甲醇合成與控制常用的高壓法即指在鋅鉻催化劑的作用下，營造在300-400℃的加工環境，同時營造400MPa高溫高壓的狀態來合成甲醇。這是甲醇合成中常用的方式。而中壓法則指在壓力適中的環境中進行四段冷激式加工來合成甲醛。低壓法則是采用51-1型銅基催化劑，在合成壓力為5MPa時對甲醇進行加工與管理。其中高壓法發展時間較長，采用的合成方式較為古老；中壓法則生產成本較低，對生產環境要求不高；低壓法雖然打破了高壓法的壟斷狀態，但其無法確保甲醇的具體合成質量。因此工作人員基于以上總結的優勢與劣勢，可以從先進的學術角度出發，對甲醇合成與管理進行良好控制，同時融合工作人員的實際工作經驗總結，提出更加符合甲醇合成與控制的技術，并進行專業的設備完善。綜合高壓法、低壓法的內容可以發現，中壓法是當下可以被廣泛應用的甲醇合成方式，因此為進一步維護中壓法對甲醇的成產效果的，工作人員可以先在原有生產設備上增添新型四段冷激設備，為甲醇的合成提供基礎。而在具體的加工環節，工作人員可以制定一套完整的施工流程。如圖1所示。

在利用中壓法的基礎上提升甲醇合成質量，可以適當增加低壓閃蒸槽這一裝置，確保在新鮮氣體進入施工流程中獲得更加穩定的氣溫氣壓狀態。同時在甲醇合成帶中工作人員還可以增加更加專業的合成技術手法如TO PSO E的甲醇技術等，充分保障整體甲醇的質量。

此外嚴謹科學的監督體系是任何生產保證具體質量的基礎，因此為進一步提升整體甲醇合成質量，工作人員可以在當下甲醇生產環境的基礎上制定嚴謹科學監督體系，保證甲醇合成質量。所以工作人員可以從實際出發充分總結實際甲醇合成與操作控制中的問題，將甲醇合成中的溫度、環境氣壓等均作為監督的要素，在進行實際技術操作時確保每一步工作的安全與穩定。

4.總結

為進一步提升甲醇的合成水平和工作人員對甲醇的操控技術，另甲醇的性能更加穩定和諧，因此工作人員可以通過采取依據甲醇不同生產需求，制定對應加工合成方式；完善甲醇合成工藝技術與設備，提高甲醇衍生品利用率；制定嚴謹科學監督體系，保證甲醇合成質量等措施來打造穩定的甲醇合成與操控基礎，為后續的工作提供堅實保障。