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摘要：当今时代甲醇已经成为了一种用途十分广泛的有机化学原料，它在社会生产中各个领域都有非常广泛的应用。本文主要分析我国现在甲醇分离技术的现状，并结合现状分析现在甲醇分离装置存在的一些问题，进而通过对现有甲醇分离技术的探讨来找出甲醇分离装置的改进与革新方法，以此来促进生产中实践的实施，通过反馈数据验证改进与革新效果，通过不断地技术革新提高甲醇分离装置的生产效益。
关键词：甲醇分离 分离技术 现状 研究
自进入新时代以来，我国的化学工业正在迅速的发展。随着我国国民经济的高速增长，我国现在正面临着两个方面的问题：环境保护问题和优质化工原料需求问题。众所周知，甲醇是C1化学品的核心产品，随着我国目前对于优质化学原料需求不断增加，特别是甲醇作为交通能源燃料的不断增加，使得我国的甲醇合成中各类甲醇分离技术不断飞速发展。下面我们来分析一下我国目前甲醇合成中甲醇分离技术的现状，并以此提出一些针对的解决性办法和改进技术。
一、我国甲醇合成中甲醇分离技术的原理与现状
目前国内在甲醇合成与分离方面，主要采用的是德国鲁奇公司的低温甲醇洗气体净化技术、德士古水煤浆加压气化技术和华东理工大学的低压甲醇合成技术。甲醇合成过程中，用低温铜基C307做催化剂，使过量的氢气促进化学反应的发生，生产甲醇。对于甲醇的合成反应过程，我们可以用以下方程式来表示：
由该化学方程式可知，氢气的浓度增加能够使得甲醇的转化率增加，从而增加甲醇的生成率，提高产量。目前我国的甲醇年生产能力为五十万吨，同时一些副产品硫磺年产量为2万吨，另外还有部分液氩和液氮。
近些年来，我国的甲醇生产科研单位正在积极的探索如何实现气液高效分离、如何有效降低入塔气中甲醇的含量等问题，其过程中，我国的科研工作者取得了一些宝贵的经验。目前来说，我国的甲醇生产企业所采用的甲醇分离技术主要包括以下几类：
1.甲醇机械分离技术
目前国内主要采用的甲醇分离与提纯技术主要是机械分离技术，机械分离技术是利用旋转惯性、重力沉降、丝网除雾等原理来改装和制造分离器。但是在生产实践中我们发现，机械分离技术的效果不是很理想，在上述反应原理中产生的甲醇不能得到高效的分离与提纯，尤其对于半径较小的武装甲醇分离效果更是不明显，甚至有时丝网结蜡造成甲醇分离阻塞，使得丝网上下形成较大的压力差，更会造成已经被分离出来的甲醇二次夹带的现象。
2.甲醇水洗分离技术
甲醇水洗分离技术是利用甲醇极易溶于水的特点，在较大型的甲醇分离装置后边加一个甲醇水洗塔装置，加混合气体中夹带的甲醇用水充分的洗涤，从而使得混合气体中的甲醇被充分的分离吸收。虽然甲醇水洗分离技术有明显的优点，但是不可否认的是，随着甲醇分离提纯装置的不断变大，由于甲醇水洗塔存在结构问题，实际中不能找到合适的塔形来适应生产要求，另外各类塔形的用水量很大，生产实际中会造成能耗损失严重和精馏过程操作困难等一系列问题。
3.甲醇超滤分离技术
甲醇水洗分离技术之后产生了甲醇超滤分离技术，目前国内比较先进的高效气体分离技术是利用超滤技术结合精密的过滤材料开发的气液分离装置，其分离精度可达1-0.01微米。但是，在生产实际中此技术也存在明显的不足之处。由于甲醇超滤分离技术必须与甲醇机械分离技术完美结合，可是在实际中这是很难做到的，所以实际生产中较大颗粒对过滤元件的阻塞、机械分离元件不够理想等一系列问题会使滤芯更换频率加大，造成很大程度的成本增加。
二、甲醇分离装置的技术革新与改良
在甲醇生产实际中，甲醇损失最为严重也是最容易被忽视的一个部分就是甲醇分离过程。在甲醇分离过程中，由于受到多方面的影响，例如压力、气体和温度等，会使得甲醇在循环气体中以气态、雾态和液态三种状态存在。在传统的分离方法中，对于甲醇的分离常常采用机械分离器进行分离，该工序只能对三态中的液态甲醇实现较大程度的分离，而对其中的气态和雾态甲醇及很小一部分液态甲醇不能完成很好的分离，使得这部分甲醇在甲醇合成系统中不断循环反复。这样甲醇分离技术很显然具有很大的问题，它不仅使甲醇的分离装置产能得不到充分的发挥，降低甲醇的分离回收率，并且使得反应过程中副反应加剧，使得反应的推动力明显降低。
下面我们来具体分析一下，现阶段我国具体完成了那些甲醇分离装置技术上的革新与改良。
1.数控技术在甲醇合成与分离塔制造中的应用
以往的甲醇合成与分离塔通常是采用普通的机械机床制造的，其制造工艺必然不够完善，所以普通机械机床制造的甲醇合成分离塔制作精度必然不够，这样的甲醇合成分离塔在生产甲醇过程中一定不能很好的分离与提纯甲醇。
随着科学技术的发展，在机械制造方面，传统的机械机床正在被淘汰，取而代之的现代的数控机床。数控机床是将数控技术与普通机械机械机床相结合，发展起来的一种自动控制机床，它是由数字化信息来控制机床的。数控机床在甲醇合成分离塔制造中具有以下的很多优点；
1.1可以加工多类元件，适应性和灵活性较大
1.2加工过程不要人为干预，加工出来的零件一致性好，精度高
1.3机床本身刚度大，所以生产的甲醇分离塔零件保持性好，使组装的甲醇合成分离塔稳定性加大。
由于数控技术在制造甲醇合成分离塔中得到了应用，使得现在甲醇分离塔更加精致化，从而极大地降低了机械问题给甲醇的合成与分离带来的问题。
2.全收率甲醇分离技术在甲醇合成与分离中的应用
全收率甲醇分离技术是利用甲醇可在水中以任意比例互溶的特点，使得气态甲醇充分液化，从而达到很好效果的甲醇分离技术。甲醇水洗分离技术在早起的甲醇生产过程中就得到了应用，但是当时技术不够成熟所以没有收到很好的效果，现在采用的全收率甲醇分离技术可以解决以前的水洗技术存在的弊端，具体是通过改进分离器的内部结构，完美解决以前气态甲醇和液态甲醇含量不能兼顾的问题，使得塔底部回收塔底部的回收液中的甲醇浓度高达65%-70%。 该方法也具有很多的优点，如下所示：
2.1能够强制分离Poyting值饱和含量相平衡状态下的气态甲醇。
2.2减少水洗塔总阻力，降低混合气体中甲醇含量。
2.3具有抗蜡功能，能够防止水洗塔阻塞。
2.4能够放宽水冷后气相温度范围，从原来的35摄氏度放宽到55摄氏度
2.5更大程度提高了设备的服役时间，降低检修周期。
2.6清除反应过程中产生的醚、酸、醛等，减少合成甲醇的副反应。
2.7具有更加广泛的应用领域，可以使各类甲醇装置中产生的循环气、驰放气、联醇尾气中存在的甲醇气体得到分离。
3.膜分离氢回收技术在甲醇合成与分离中的应用
气体分离膜技术的使用是从1979年美国开始的，起初是孟山都公司在合成氨弛放气中回收氢中用到了空纤维膜分离器，在此之后，膜分离技术便开始迅猛的发展，现在这项技术已经被应用到了甲醇合成与分离中了。这项技术在甲醇合成与分离中的使用，明显的提高了甲醇生产企业的经济效益。
膜分离氢回收技术的核心部件是一个外形类似于管壳式换热器的膜分离器，其制造过程很是精致，它要求数万根非常细小的中空纤维丝浇铸成管束放在承压管壳中。当混合气体沿着中空纤维丝向一侧做轴向运动时，混合气体就会进入分离器。速度较快的气体不断地渗入膜壁并在另一侧集结，从而透过透气孔向外排出；速度相对较慢的气体从与气体入口相对的一侧通过非透气口向外排出。
经过多方的实践证明，将膜分离氢回收技术应用于甲醇的合成与分离中，可以带来以下的一些优点：
3.1能耗低、环保、操作简单、设备紧凑
3.2投资少、占地面积小、安装周期短
3.3装置持续工作时间长、生产稳定、维修量小
3.4工艺流程简单、自动化程度高、便于管理维护
3.5当气体压力、气体浓度和进气量出现明显的波动时，仍可以保证渗透汽的稳定。
3.6能够使原料中的CO完全用于甲醇的反应，提高甲醇的生产能力12%之多，另外该方法能够回收氢气，使原料消耗和能耗明显降低。
三、结束语
综上所述，我们可以发现，在我国的甲醇合成分离装置中，仍存在较大的问题，所以对于我国的甲醇分离技术一定存在很大的技术改良与改进的空间。但是，在甲醇分离技术中，单单的靠细微的技术改进是远远不够的，我们应该不断深入调研，并且结合甲醇分离生产实际，努力分析论证，集体讨论研讨，找出甲醇分离装置的优化可行性方法，不断挖掘甲醇分离装置的增效，依靠不断地技术创新，采用更为先进的新方法与技术，将先进的新技术与甲醇分离合成生产装置完全融合，从而使我国的甲醇合成与分离达到更加完美的效果。
参考文献
[1]王桂轮，李成岳.甲醇合成路线及其进展[J].现代化工，2010，20（8）：25-27.
[2]陈敏恒，丛德滋等.化工原理（第二版，下册）.北京：化学工业出版社，291.
[3]曹艳霞，杨洪文.哈尔滨气化厂14万吨/年甲醇装置驰放气处理方案比较.天然气化工，2008，（4）：19.
关键词：甲醇分离 分离技术 现状 研究
自进入新时代以来，我国的化学工业正在迅速的发展。随着我国国民经济的高速增长，我国现在正面临着两个方面的问题：环境保护问题和优质化工原料需求问题。众所周知，甲醇是C1化学品的核心产品，随着我国目前对于优质化学原料需求不断增加，特别是甲醇作为交通能源燃料的不断增加，使得我国的甲醇合成中各类甲醇分离技术不断飞速发展。下面我们来分析一下我国目前甲醇合成中甲醇分离技术的现状，并以此提出一些针对的解决性办法和改进技术。
一、我国甲醇合成中甲醇分离技术的原理与现状
目前国内在甲醇合成与分离方面，主要采用的是德国鲁奇公司的低温甲醇洗气体净化技术、德士古水煤浆加压气化技术和华东理工大学的低压甲醇合成技术。甲醇合成过程中，用低温铜基C307做催化剂，使过量的氢气促进化学反应的发生，生产甲醇。对于甲醇的合成反应过程，我们可以用以下方程式来表示：
由该化学方程式可知，氢气的浓度增加能够使得甲醇的转化率增加，从而增加甲醇的生成率，提高产量。目前我国的甲醇年生产能力为五十万吨，同时一些副产品硫磺年产量为2万吨，另外还有部分液氩和液氮。
近些年来，我国的甲醇生产科研单位正在积极的探索如何实现气液高效分离、如何有效降低入塔气中甲醇的含量等问题，其过程中，我国的科研工作者取得了一些宝贵的经验。目前来说，我国的甲醇生产企业所采用的甲醇分离技术主要包括以下几类：
1.甲醇机械分离技术
目前国内主要采用的甲醇分离与提纯技术主要是机械分离技术，机械分离技术是利用旋转惯性、重力沉降、丝网除雾等原理来改装和制造分离器。但是在生产实践中我们发现，机械分离技术的效果不是很理想，在上述反应原理中产生的甲醇不能得到高效的分离与提纯，尤其对于半径较小的武装甲醇分离效果更是不明显，甚至有时丝网结蜡造成甲醇分离阻塞，使得丝网上下形成较大的压力差，更会造成已经被分离出来的甲醇二次夹带的现象。
2.甲醇水洗分离技术
甲醇水洗分离技术是利用甲醇极易溶于水的特点，在较大型的甲醇分离装置后边加一个甲醇水洗塔装置，加混合气体中夹带的甲醇用水充分的洗涤，从而使得混合气体中的甲醇被充分的分离吸收。虽然甲醇水洗分离技术有明显的优点，但是不可否认的是，随着甲醇分离提纯装置的不断变大，由于甲醇水洗塔存在结构问题，实际中不能找到合适的塔形来适应生产要求，另外各类塔形的用水量很大，生产实际中会造成能耗损失严重和精馏过程操作困难等一系列问题。
3.甲醇超滤分离技术
甲醇水洗分离技术之后产生了甲醇超滤分离技术，目前国内比较先进的高效气体分离技术是利用超滤技术结合精密的过滤材料开发的气液分离装置，其分离精度可达1-0.01微米。但是，在生产实际中此技术也存在明显的不足之处。由于甲醇超滤分离技术必须与甲醇机械分离技术完美结合，可是在实际中这是很难做到的，所以实际生产中较大颗粒对过滤元件的阻塞、机械分离元件不够理想等一系列问题会使滤芯更换频率加大，造成很大程度的成本增加。
二、甲醇分离装置的技术革新与改良
在甲醇生产实际中，甲醇损失最为严重也是最容易被忽视的一个部分就是甲醇分离过程。在甲醇分离过程中，由于受到多方面的影响，例如压力、气体和温度等，会使得甲醇在循环气体中以气态、雾态和液态三种状态存在。在传统的分离方法中，对于甲醇的分离常常采用机械分离器进行分离，该工序只能对三态中的液态甲醇实现较大程度的分离，而对其中的气态和雾态甲醇及很小一部分液态甲醇不能完成很好的分离，使得这部分甲醇在甲醇合成系统中不断循环反复。这样甲醇分离技术很显然具有很大的问题，它不仅使甲醇的分离装置产能得不到充分的发挥，降低甲醇的分离回收率，并且使得反应过程中副反应加剧，使得反应的推动力明显降低。
下面我们来具体分析一下，现阶段我国具体完成了那些甲醇分离装置技术上的革新与改良。
1.数控技术在甲醇合成与分离塔制造中的应用
以往的甲醇合成与分离塔通常是采用普通的机械机床制造的，其制造工艺必然不够完善，所以普通机械机床制造的甲醇合成分离塔制作精度必然不够，这样的甲醇合成分离塔在生产甲醇过程中一定不能很好的分离与提纯甲醇。
随着科学技术的发展，在机械制造方面，传统的机械机床正在被淘汰，取而代之的现代的数控机床。数控机床是将数控技术与普通机械机械机床相结合，发展起来的一种自动控制机床，它是由数字化信息来控制机床的。数控机床在甲醇合成分离塔制造中具有以下的很多优点；
1.1可以加工多类元件，适应性和灵活性较大
1.2加工过程不要人为干预，加工出来的零件一致性好，精度高
1.3机床本身刚度大，所以生产的甲醇分离塔零件保持性好，使组装的甲醇合成分离塔稳定性加大。
由于数控技术在制造甲醇合成分离塔中得到了应用，使得现在甲醇分离塔更加精致化，从而极大地降低了机械问题给甲醇的合成与分离带来的问题。
2.全收率甲醇分离技术在甲醇合成与分离中的应用
全收率甲醇分离技术是利用甲醇可在水中以任意比例互溶的特点，使得气态甲醇充分液化，从而达到很好效果的甲醇分离技术。甲醇水洗分离技术在早起的甲醇生产过程中就得到了应用，但是当时技术不够成熟所以没有收到很好的效果，现在采用的全收率甲醇分离技术可以解决以前的水洗技术存在的弊端，具体是通过改进分离器的内部结构，完美解决以前气态甲醇和液态甲醇含量不能兼顾的问题，使得塔底部回收塔底部的回收液中的甲醇浓度高达65%-70%。 该方法也具有很多的优点，如下所示：
2.1能够强制分离Poyting值饱和含量相平衡状态下的气态甲醇。
2.2减少水洗塔总阻力，降低混合气体中甲醇含量。
2.3具有抗蜡功能，能够防止水洗塔阻塞。
2.4能够放宽水冷后气相温度范围，从原来的35摄氏度放宽到55摄氏度
2.5更大程度提高了设备的服役时间，降低检修周期。
2.6清除反应过程中产生的醚、酸、醛等，减少合成甲醇的副反应。
2.7具有更加广泛的应用领域，可以使各类甲醇装置中产生的循环气、驰放气、联醇尾气中存在的甲醇气体得到分离。
3.膜分离氢回收技术在甲醇合成与分离中的应用
气体分离膜技术的使用是从1979年美国开始的，起初是孟山都公司在合成氨弛放气中回收氢中用到了空纤维膜分离器，在此之后，膜分离技术便开始迅猛的发展，现在这项技术已经被应用到了甲醇合成与分离中了。这项技术在甲醇合成与分离中的使用，明显的提高了甲醇生产企业的经济效益。
膜分离氢回收技术的核心部件是一个外形类似于管壳式换热器的膜分离器，其制造过程很是精致，它要求数万根非常细小的中空纤维丝浇铸成管束放在承压管壳中。当混合气体沿着中空纤维丝向一侧做轴向运动时，混合气体就会进入分离器。速度较快的气体不断地渗入膜壁并在另一侧集结，从而透过透气孔向外排出；速度相对较慢的气体从与气体入口相对的一侧通过非透气口向外排出。
经过多方的实践证明，将膜分离氢回收技术应用于甲醇的合成与分离中，可以带来以下的一些优点：
3.1能耗低、环保、操作简单、设备紧凑
3.2投资少、占地面积小、安装周期短
3.3装置持续工作时间长、生产稳定、维修量小
3.4工艺流程简单、自动化程度高、便于管理维护
3.5当气体压力、气体浓度和进气量出现明显的波动时，仍可以保证渗透汽的稳定。
3.6能够使原料中的CO完全用于甲醇的反应，提高甲醇的生产能力12%之多，另外该方法能够回收氢气，使原料消耗和能耗明显降低。
三、结束语
综上所述，我们可以发现，在我国的甲醇合成分离装置中，仍存在较大的问题，所以对于我国的甲醇分离技术一定存在很大的技术改良与改进的空间。但是，在甲醇分离技术中，单单的靠细微的技术改进是远远不够的，我们应该不断深入调研，并且结合甲醇分离生产实际，努力分析论证，集体讨论研讨，找出甲醇分离装置的优化可行性方法，不断挖掘甲醇分离装置的增效，依靠不断地技术创新，采用更为先进的新方法与技术，将先进的新技术与甲醇分离合成生产装置完全融合，从而使我国的甲醇合成与分离达到更加完美的效果。
参考文献
[1]王桂轮，李成岳.甲醇合成路线及其进展[J].现代化工，2010，20（8）：25-27.
[2]陈敏恒，丛德滋等.化工原理（第二版，下册）.北京：化学工业出版社，291.
[3]曹艳霞，杨洪文.哈尔滨气化厂14万吨/年甲醇装置驰放气处理方案比较.天然气化工，2008，（4）：19.