甲醇合成的工艺过程分析与操作控制优化

（神华榆林能源化工有限公司 陕西 719000）

引言

甲醇作为有机化工产品，其独有的物理、化学性质令其适用于多领域的生产与加工中，但我国的甲醇合成加工多采用天然气，在技术上仍需要进一步改进，合成设备落后，损耗问题有待解决等都对甲醇的合成工艺提出了更高的要求。因此为进一步提升整体建设质量，工作人员需要寻找多种解决方案来对甲醇工作进行优化。

1.甲醇合成工艺与操作控制相关概述

从化学性质角度来看，甲醇属于重要的有机化学工业产品，其整体属于透明、无色、易燃且有毒的气体，带有轻微酒精气味，自身熔点为－97.8℃、沸点为64.8℃、自燃点为470℃、物理相对密度为0.7915(20℃/4℃）、闪点为12.22℃，导致甲醇爆炸的极限为6%-36.5%。甲醇能够与乙醚、苯、丙酮、水、乙醇以及大多数有机溶液相融合。甲醇作为当下生产生活中优质燃料和有机化工原料，主要被应用于甲氨、硫酸二甲脂、甲醛、醋酸、氯甲烷等多种有机产品中，同时其也被用作医学药品与农业药品的生产中，甲醇同样能够作为汽油的替换为机械提供动力，并且不会像汽油一样造成严重的环境污染。因为甲醇不能够单独直接用于生产与生活，因此甲醇合成与操作流程十分关键，不同的甲醇合成技术能够得到性质不同的甲醛物质，进而对应到不同生产需求。而对甲醛的操作与控制同样关乎到甲醇性质的稳定和生产生活中应用甲醇的安全性。甲醇的多种用途决定其在工业生产与实际生活中的重要性，因此为确保甲醇能够更稳定地发挥自身功能，工作人员需要更加充分地提升当下甲醇合成与操作控制技术，为实际生产奠定良好的基础。

2.影响当下甲醇合成质量的因素

(1)甲醇生产与加工方式实际操作存在漏洞

在实际甲醇转化过程中多采用天然气蒸馏的方式，其对于配气间的温度和压强都提出了较高要求。影响甲醇最终的产量与质量，首先是甲醇生产与加工方式中存在一定的漏洞。生产流程中甲醇合成采用的技术众多其所需的具体环境也不同。其次，人工操作的误差较大会导致甲醇合成无法达到预期效果的问题。而甲醇的操作控制同样没有与甲醇市场需求相对应，未能实现对其的有效利用造成浪费现象。

(2)缺少专业人才和先进设备支撑甲醇生产

随着甲醇的应用范围不断扩大，甲醇的合成与操控需要从理论与实践两个角度得到提升。现阶段的甲醇合成加工工艺主要利用天然气配气间进行，生产效率和质量远不能满足市场需要，同时我国甲醇的合成存在着低端生产工人过剩，设备老化的问题，因此需要引进高技术人才和先进设备，助力甲醇加工合成的转型升级。除此之外，专业严谨的监督管理制度同样重要，但是在实际甲醇合成与操作控制的环节，工作人员缺少相应的操作管理监督制度，工作态度消极散漫，当出现工作失误时也未能得到及时的纠正与处理。

3.提升甲醇合成工艺与操作质量的措施

(1)减少人力操作误差，进行智能化控制

甲醇是常见的化工原材料，随着我国工业的生产进一步发展，其被越来越广泛的应用于社会生产的方方面面。虽然甲醇加工合成利用在我国具有一定的实践基础，但是由于设备老化落后，生产技术人员水平较低，导致在甲醇的合成加工方面与先进国家仍有较大差距。因此为满足当前市场对甲醇质量与产量的需要，减低生产成本要通过智能化的控制技术减少失误，提高精度。

图1

例如，针对当前我国的甲醇合成加工工艺落后，缺少专业技术人才，设备损耗大等问题，化工企业应引进先进的人才与技术，实现甲醇加工的智能化控制。首先，在甲醇的转化阶段，主要采用天然气加热蒸馏的方式，对配气间的温度，压强等都提出了较高的要求。因此为减少人力成本的投入技术人员采用智能化控制，将加热装置的初始温度设置为40℃，随后监控配气间的压强和气体含量变化。当其中的天然气所占压强小于25Pa时，为保障其持续运转应继续向其中添加天然气并加热。由于甲醇加热后会产生甲氨，甲酸二甲酯，监控系统测得其所占据大致80%后，停止加热进行蒸馏导出。其次，化工企业还要选用具有智能化设备使用资质和化工生产经验的技术人员，采用开源节流两种途径同时并举。一边引进人才，一边对现有技术人员进行教育培训，加强人才贮备。

(2)完善甲醇合成工艺技术与设备，提高甲醇衍生品利用率

虽然甲醇生产与加工已经具有一定时间，在合成技术的操作控制方面已经形成一定的体系，但是随着学术领域与实际操作的不断发展，现有的合成技术与操作控制已经无法满足实际工作生产需求。因此为生产更加高质量的甲醇，工作人员需要切实完善甲醛合成工艺技术与设备，提高甲醇衍生品利用率。

例如，在当下甲醇合成与操作控制领域中常以压力的高低来进行限定，工作人员如果想要进行甲醇合成与操作的技术设备提升，需要从已有的技术方式出发，先对实际应用的技术进行深入探索，确定其中的特点与不足。甲醇合成与控制常用的高压法即指在锌铬催化剂的作用下，营造在300-400℃的加工环境，同时营造400MPa高温高压的状态来合成甲醇。这是甲醇合成中常用的方式。而中压法则指在压力适中的环境中进行四段冷激式加工来合成甲醛。低压法则是采用51-1型铜基催化剂，在合成压力为5MPa时对甲醇进行加工与管理。其中高压法发展时间较长，采用的合成方式较为古老；中压法则生产成本较低，对生产环境要求不高；低压法虽然打破了高压法的垄断状态，但其无法确保甲醇的具体合成质量。因此工作人员基于以上总结的优势与劣势，可以从先进的学术角度出发，对甲醇合成与管理进行良好控制，同时融合工作人员的实际工作经验总结，提出更加符合甲醇合成与控制的技术，并进行专业的设备完善。综合高压法、低压法的内容可以发现，中压法是当下可以被广泛应用的甲醇合成方式，因此为进一步维护中压法对甲醇的成产效果的，工作人员可以先在原有生产设备上增添新型四段冷激设备，为甲醇的合成提供基础。而在具体的加工环节，工作人员可以制定一套完整的施工流程。如图1所示。

在利用中压法的基础上提升甲醇合成质量，可以适当增加低压闪蒸槽这一装置，确保在新鲜气体进入施工流程中获得更加稳定的气温气压状态。同时在甲醇合成带中工作人员还可以增加更加专业的合成技术手法如TO PSO E的甲醇技术等，充分保障整体甲醇的质量。

此外严谨科学的监督体系是任何生产保证具体质量的基础，因此为进一步提升整体甲醇合成质量，工作人员可以在当下甲醇生产环境的基础上制定严谨科学监督体系，保证甲醇合成质量。所以工作人员可以从实际出发充分总结实际甲醇合成与操作控制中的问题，将甲醇合成中的温度、环境气压等均作为监督的要素，在进行实际技术操作时确保每一步工作的安全与稳定。

4.总结

为进一步提升甲醇的合成水平和工作人员对甲醇的操控技术，另甲醇的性能更加稳定和谐，因此工作人员可以通过采取依据甲醇不同生产需求，制定对应加工合成方式；完善甲醇合成工艺技术与设备，提高甲醇衍生品利用率；制定严谨科学监督体系，保证甲醇合成质量等措施来打造稳定的甲醇合成与操控基础，为后续的工作提供坚实保障。