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[摘 要]甲醇用途广泛，既可作为溶剂，也可作为燃料，更是一种常见的化工原料。甲醇突出特征是水溶性，水溶性100%为精甲醇，即使水溶性为99.9%也不是精甲醇。本文基于工作实践，分析了精甲醇水溶性不合格现象及其危害。然后，结合实际情况和以往工作经验，对精甲醇水溶性不合格原因和解决措施进行了简要探讨，以期提高甲醇质量，生产出优质精甲醇产品。
[关键词]精甲醇水溶性 常见现象 危害 不合格原因 解决措施
中图分类号：F259 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0147-01
随着甲醇市场需求量的逐渐增大，对甲醇质量要求越来越高。在当前技术条件下，甲醇质量指标中的色度、酸值等不合格现象都得到了有效克服，特別是双塔精馏普及后，甲醇质量日益提高。但是从实际工作情况看，甲醇水溶性不合格现象依然比较突出。究其原因，主要受杂质及其他一些主客观因素影响。下面从精甲醇水溶性不合格现象和危害入手，分析了精甲醇不合格原因及解决措施。
一、精甲醇水溶性不合格现象及危害
（一）不合格现象
精甲醇水溶性，根据GB378-92规范要求，精甲醇与水任意比例混合保持澄清。倘若精甲醇加水后，其中不溶于水或难于溶于水的有机杂质以胶状微粒形式析出，就会出现浑浊现象，即认为精甲醇水溶性不合格。（附GB378-92）
外观：无特殊异嗅味气体，无色透明液体，无可见杂质。
（二）危害
精甲醇水溶性不合格危害主要为：热量消耗大、萃取水的消耗量增大、塔的生产能力降低、产品质量下等，对精甲醇使用造成严重影响。由于精甲醇水溶性不合格危害突出，有必要结合实际情况分析不合格原因，以便提出有效的解决措施[1]。
二、精甲醇水溶性不合格原因分析
（一）含有有机杂质
经过大量研究分析，发现精甲醇水溶性中的有机杂质主要有两大类，分别来源于不同地方。其中，第一类杂质包括甲酸甲酯、二甲醚、丙酮等，来源于预塔塔顶初馏物。初馏物加水后，溶液分为上下两层，上层为油状物，下层为水。对上层油状物组分进行分析，发现其中存在以上有机杂质，且绝大多数的沸点高于甲醇。生产中，这些有机杂质与甲醇形成共沸物，由于沸点高于甲醇，进而增加有机杂物浓度，被带到塔顶。第二类杂质包括C11-C17烷烃、C7-C10高级醇类等，主要来源于预精馏塔的釜液，经常聚集在预塔底部、主塔提馏段。这些有机杂质不是共沸物，但是沸点依然很高，很容易以胶装颗粒物析出，降低甲醇精度。
（二）操作不当
精馏塔操作不当，也会造成精甲醇水溶性不合格。具体原因包括：第一，重组分超标。 常压塔、加压塔的操作回流比较低，使精馏塔内重组分上移，造成精甲醇重组分超标。除此之外，加压塔再沸器加热蒸汽量过高，致使加压塔、常压塔出现雾沫夹带等现象，也会造成重组分超标。第二，甲醇共沸物及轻组分超标。由于预精馏塔再沸器加热蒸汽量过低，甲醇共沸物、轻组未能完全汽化，进而超标。此外，由于预精馏塔回流槽加入的萃取水量少，部分甲醇共沸物没有被萃取掉，造成甲醇共沸物超标。如果预精馏塔回流槽内的杂醇油没有及时排放，也会增加甲醇共沸物含量。第三，系统开车时预后泵启动过早，造成预后甲醇溶液含有甲醇共沸物，由于这类有机杂质在塔内循环，降低精甲醇水溶性。
三、精甲醇水溶性不合格问题的解决措施
（一）控制有机杂质
控制并减少有机杂质含量是提高精甲醇水溶性的根本措施，不同类型的杂质要采用不同的解决措施。
1、第一类杂质的解决措施
1）增加预精馏塔蒸汽加入量，将预精馏塔底部温度提升至82-85℃，顶部维度提升至72-75℃。同时，对一次冷却温度、二次冷却温度也进行严格控制，分别控制在65-70℃、40-45℃范围内。提高预塔操作压力，增加不凝气排放量。若有需要，可从二次冷凝液中采出部分粗馏物到汽提塔进行处理。
2）对预塔进料甲醇中的水分含量进行检查，若含量低于20%，可在粗甲醇储槽中加入软水稀释，增加粗甲醇水含量，使之达到20%左右。对于粗甲醇而言，若水含量过低，不仅不能除掉第一类杂质，还会增加操作中的不稳定性。
3）适当增加预塔回流液中的软水含量，除了这种做法外，也可以直接在塔顶加水，加水量为进水量15%左右，通过这种方式能够增强预塔萃取精馏效果[2]。
4）提高合成系统中水的加入量，用以保护甲醇催化活性，能够减缓反映剧烈程度，利于控制有机杂质形成。一般情况下，合成系统中的水含量控制在3%-13%范围内。
2、第二类杂质的解决措施
1）对主塔内的操作条件进行严格控制，适当降低主塔塔底操作温度，使之在105℃左右。灵敏板温度控制在100-103℃间，避免温度控制过低或过高。若温度控制过低，主塔塔底内水含醇量会不合格；若温度控制过高，主塔塔底捏水分及其他重组分也会有所增加，使采出的甲醇不合格。除了控制温度外，还要适当减少主塔蒸汽加入量，使塔内重组分上移，提高含醇废水合格率。
2）正常回流比为3-4/1，可将其调整至4-5/1，将重组分洗回塔底排放，增加塔底水排放量。
3）将主塔回流冷却水量提升，降低回流液温度，使之小于65℃。同时，将精甲醇采出温度控制在70℃以下。
4）利用主塔测线进行杂醇油采出，如异丁基等。采出杂醇油的目的是延长甲醇高锰酸钙试验时间，提高精甲醇水溶性，进而降低有机杂质含量。
5）如果使用时间较长情况下，塔板可能出现了损坏问题，如出现流动死角。
（二）严格控制精馏塔操作
针对精馏塔操作中的不当问题，提出以下解决措施，以提高精甲醇荣水性。
1、重组分超标的解决措施
第一，对加压塔、常压塔的回流比进行严格控制，使加压塔在3.2-3.5间，常压他在2.1-2.3间，避免因回流比过低而造成塔内重组分上移；第二，对加压塔再沸器加热蒸汽用量进行控制，避免用量过大，防止雾沫夹带等问题；第三，杂醇油要及时采出，避免长期积累；第四，对粗甲醇清洁度进行严格控制，禁止颗粒状物质进入塔内；第五，定期清洗精馏塔。
2、甲醇共沸物及轻组分超标的解决措施
第一，对精馏塔再沸器加热蒸汽用量进行严格控制，避免因用量过低而造成共沸物未充分汽化；第二，对粗甲醇质量进行严格控制，避免共沸物及轻组分含量超过标准，确保精馏特能够处理以上杂质；第三，对萃取水量进行严格控制，标准为粗甲醇含量的13%-16%；第四，将萃取产生的杂醇油清理干净，不可使杂醇油长期积累在回流槽底[4]。
3、系统开车时超标的解决措施
第一，严格执行操作程序，不可过早启动预后泵。开车时，先设置定各项运行指标，再按照要求启动预后泵。待预后泵完成了全返回运行后，向加压塔、常压塔送甲醇溶液，可缩短精甲醇水溶性合格时间，利于提高精甲醇生产效益。
四、结论
综上所述，有机杂质和精馏塔操作不当是造成精甲醇水溶性不合格的主要原因。为使精甲醇水溶性合格，要针对有机杂质类型制定相应的解决措施，对重组分、轻组分及杂醇物等含量进行有效控制。同时，按照精馏塔操作规定进行生产工作，防止操作不当，确保重组分和轻组分等符合标准，提高精甲醇质量。
参考文献
[1]石国弘，张德南，董华林，梅屾.精甲醇水溶性不合格原因分析及对策[J].化工设计通讯，2016，（12）：2-3.
[2]李春兰，渠兵.降低新鲜气消耗提高甲醇产品质量[J].中氮肥，2014，（02）：35-37.
[3]张有芳.分析甲醇水溶性的影响因素[J].黑龙江科技信息，2014，（22）：124.
[关键词]精甲醇水溶性 常见现象 危害 不合格原因 解决措施
中图分类号：F259 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0147-01
随着甲醇市场需求量的逐渐增大，对甲醇质量要求越来越高。在当前技术条件下，甲醇质量指标中的色度、酸值等不合格现象都得到了有效克服，特別是双塔精馏普及后，甲醇质量日益提高。但是从实际工作情况看，甲醇水溶性不合格现象依然比较突出。究其原因，主要受杂质及其他一些主客观因素影响。下面从精甲醇水溶性不合格现象和危害入手，分析了精甲醇不合格原因及解决措施。
一、精甲醇水溶性不合格现象及危害
（一）不合格现象
精甲醇水溶性，根据GB378-92规范要求，精甲醇与水任意比例混合保持澄清。倘若精甲醇加水后，其中不溶于水或难于溶于水的有机杂质以胶状微粒形式析出，就会出现浑浊现象，即认为精甲醇水溶性不合格。（附GB378-92）
外观：无特殊异嗅味气体，无色透明液体，无可见杂质。
（二）危害
精甲醇水溶性不合格危害主要为：热量消耗大、萃取水的消耗量增大、塔的生产能力降低、产品质量下等，对精甲醇使用造成严重影响。由于精甲醇水溶性不合格危害突出，有必要结合实际情况分析不合格原因，以便提出有效的解决措施[1]。
二、精甲醇水溶性不合格原因分析
（一）含有有机杂质
经过大量研究分析，发现精甲醇水溶性中的有机杂质主要有两大类，分别来源于不同地方。其中，第一类杂质包括甲酸甲酯、二甲醚、丙酮等，来源于预塔塔顶初馏物。初馏物加水后，溶液分为上下两层，上层为油状物，下层为水。对上层油状物组分进行分析，发现其中存在以上有机杂质，且绝大多数的沸点高于甲醇。生产中，这些有机杂质与甲醇形成共沸物，由于沸点高于甲醇，进而增加有机杂物浓度，被带到塔顶。第二类杂质包括C11-C17烷烃、C7-C10高级醇类等，主要来源于预精馏塔的釜液，经常聚集在预塔底部、主塔提馏段。这些有机杂质不是共沸物，但是沸点依然很高，很容易以胶装颗粒物析出，降低甲醇精度。
（二）操作不当
精馏塔操作不当，也会造成精甲醇水溶性不合格。具体原因包括：第一，重组分超标。 常压塔、加压塔的操作回流比较低，使精馏塔内重组分上移，造成精甲醇重组分超标。除此之外，加压塔再沸器加热蒸汽量过高，致使加压塔、常压塔出现雾沫夹带等现象，也会造成重组分超标。第二，甲醇共沸物及轻组分超标。由于预精馏塔再沸器加热蒸汽量过低，甲醇共沸物、轻组未能完全汽化，进而超标。此外，由于预精馏塔回流槽加入的萃取水量少，部分甲醇共沸物没有被萃取掉，造成甲醇共沸物超标。如果预精馏塔回流槽内的杂醇油没有及时排放，也会增加甲醇共沸物含量。第三，系统开车时预后泵启动过早，造成预后甲醇溶液含有甲醇共沸物，由于这类有机杂质在塔内循环，降低精甲醇水溶性。
三、精甲醇水溶性不合格问题的解决措施
（一）控制有机杂质
控制并减少有机杂质含量是提高精甲醇水溶性的根本措施，不同类型的杂质要采用不同的解决措施。
1、第一类杂质的解决措施
1）增加预精馏塔蒸汽加入量，将预精馏塔底部温度提升至82-85℃，顶部维度提升至72-75℃。同时，对一次冷却温度、二次冷却温度也进行严格控制，分别控制在65-70℃、40-45℃范围内。提高预塔操作压力，增加不凝气排放量。若有需要，可从二次冷凝液中采出部分粗馏物到汽提塔进行处理。
2）对预塔进料甲醇中的水分含量进行检查，若含量低于20%，可在粗甲醇储槽中加入软水稀释，增加粗甲醇水含量，使之达到20%左右。对于粗甲醇而言，若水含量过低，不仅不能除掉第一类杂质，还会增加操作中的不稳定性。
3）适当增加预塔回流液中的软水含量，除了这种做法外，也可以直接在塔顶加水，加水量为进水量15%左右，通过这种方式能够增强预塔萃取精馏效果[2]。
4）提高合成系统中水的加入量，用以保护甲醇催化活性，能够减缓反映剧烈程度，利于控制有机杂质形成。一般情况下，合成系统中的水含量控制在3%-13%范围内。
2、第二类杂质的解决措施
1）对主塔内的操作条件进行严格控制，适当降低主塔塔底操作温度，使之在105℃左右。灵敏板温度控制在100-103℃间，避免温度控制过低或过高。若温度控制过低，主塔塔底内水含醇量会不合格；若温度控制过高，主塔塔底捏水分及其他重组分也会有所增加，使采出的甲醇不合格。除了控制温度外，还要适当减少主塔蒸汽加入量，使塔内重组分上移，提高含醇废水合格率。
2）正常回流比为3-4/1，可将其调整至4-5/1，将重组分洗回塔底排放，增加塔底水排放量。
3）将主塔回流冷却水量提升，降低回流液温度，使之小于65℃。同时，将精甲醇采出温度控制在70℃以下。
4）利用主塔测线进行杂醇油采出，如异丁基等。采出杂醇油的目的是延长甲醇高锰酸钙试验时间，提高精甲醇水溶性，进而降低有机杂质含量。
5）如果使用时间较长情况下，塔板可能出现了损坏问题，如出现流动死角。
（二）严格控制精馏塔操作
针对精馏塔操作中的不当问题，提出以下解决措施，以提高精甲醇荣水性。
1、重组分超标的解决措施
第一，对加压塔、常压塔的回流比进行严格控制，使加压塔在3.2-3.5间，常压他在2.1-2.3间，避免因回流比过低而造成塔内重组分上移；第二，对加压塔再沸器加热蒸汽用量进行控制，避免用量过大，防止雾沫夹带等问题；第三，杂醇油要及时采出，避免长期积累；第四，对粗甲醇清洁度进行严格控制，禁止颗粒状物质进入塔内；第五，定期清洗精馏塔。
2、甲醇共沸物及轻组分超标的解决措施
第一，对精馏塔再沸器加热蒸汽用量进行严格控制，避免因用量过低而造成共沸物未充分汽化；第二，对粗甲醇质量进行严格控制，避免共沸物及轻组分含量超过标准，确保精馏特能够处理以上杂质；第三，对萃取水量进行严格控制，标准为粗甲醇含量的13%-16%；第四，将萃取产生的杂醇油清理干净，不可使杂醇油长期积累在回流槽底[4]。
3、系统开车时超标的解决措施
第一，严格执行操作程序，不可过早启动预后泵。开车时，先设置定各项运行指标，再按照要求启动预后泵。待预后泵完成了全返回运行后，向加压塔、常压塔送甲醇溶液，可缩短精甲醇水溶性合格时间，利于提高精甲醇生产效益。
四、结论
综上所述，有机杂质和精馏塔操作不当是造成精甲醇水溶性不合格的主要原因。为使精甲醇水溶性合格，要针对有机杂质类型制定相应的解决措施，对重组分、轻组分及杂醇物等含量进行有效控制。同时，按照精馏塔操作规定进行生产工作，防止操作不当，确保重组分和轻组分等符合标准，提高精甲醇质量。
参考文献
[1]石国弘，张德南，董华林，梅屾.精甲醇水溶性不合格原因分析及对策[J].化工设计通讯，2016，（12）：2-3.
[2]李春兰，渠兵.降低新鲜气消耗提高甲醇产品质量[J].中氮肥，2014，（02）：35-37.
[3]张有芳.分析甲醇水溶性的影响因素[J].黑龙江科技信息，2014，（22）：124.