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摘 要：甲醇是相当重要的化工原料，其会对下游化工产品带来影响。文章主要结合实际情况，针对煤制甲醇对下游精细化工产品的影响判定进行了分析。
关键词：煤制甲醇;精细化工产品;影响
中图分类号：TQ522.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）03-011-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.005
2016年，某精细化工企业在使用煤制甲醇生产精细化工产品时，发现最终的精细化工产品质量出现异常，最终产品很难达到医药级产品需求，只有暂时通过加大回流并采取重复循环精馏模式勉强满足市场需求，间接造成了人财物的大量消耗。
通过GC-2014毛细管色谱分析，如图1所示，产品主峰后4.5min出现了不明杂质，且其含量达到了650ppm，这对于医药用产品来说是致命的，通过出峰时间可以推断出该杂质汽化温度高于目前产品的汽化温度，物质分子量可能会更大，由于无法定性目标物的成份，暂时通过改变原材料来跟踪产品质量的变化。
随着生产的持续推进，为了保证成品合格，大回流，多次精馏，导致塔底的重组分越来越多。到了5月中旬，生产已无法保证产品达到医药级水平，统计数据趋势如图2所示。
1 从反应工况分析
1.1 硫化氢压缩机漏油对产品质量的影响
在生产过程中，设备油路泄漏同样会对产品质量带来很大的影响。经过现场排查，发现硫化氢压缩机有漏油带油的可能性存在。5月28日，将硫化氢压缩机停运，提高硫化氢解析压力，将硫化氢气体经压缩机旁路直接引入参与反应，通过对停运压缩机后的分析数据进行对比，发现产品中的杂质含量并未发生任何变化，因此排除压缩机漏油对亚砜质量的直接影响。
1.2 N—甲基二乙醇胺对产品质量的影响
硫化氢提浓过程需要使用到提纯溶液N—甲基二乙醇胺，经吸收、解析后得到高纯度的硫化氢气体，因此N—甲基二乙醇胺品质的好坏，也可能影响硫化氢的提纯质量，进一步对产品质量产生影响。针对这个问题，6月2日将纯度较低的硫化氢不经过提纯系统浓缩，直接和甲醇参与反应，检测N—甲基二乙醇胺对产品质量的影响，同时对胺液进行了分析，如图3所示。
停胺液吸收后，将数据进行对比，未发现杂峰含量出现较大幅度改变，胺液分析中也未发现可能影响原材料提纯的影响因素，因此可排除胺液对产品质量的影响。
经过对工艺方面进行逐项排除后，并未发现造成产品中杂峰高的原因，因此只能对原材料本身质量进行逐一检查。
2 使用另一种硫化物和煤制甲醇反应
为了进一步论证原材料的影响，首先将煤制甲醇和另一可取代的硫化物（将硫化氢换成二硫化碳）反应，通过近4天的连续运行，经过杂峰含量比对，改变其中一种原材料后，工况没有得到有效遏制;相反，杂峰含量还有加剧的趋向。分析认为，改变的这种原材料不是此次产品质量突然发生改变的主要诱因，而有加剧的趋向，进一步证明了杂峰在系统持续累积对分析结果的不确定偏差影响。
由于目标中间产品在所需的反应原材料中，没有合适的能够暂时替代甲醇（硫酸二甲酯由于有很大的毒性，考虑到安全及环保等因素，本次没有使用硫酸二甲酯）作为原材料的条件，因此改变另一原材料的比对试验暂时中止。
3 对产品委外送检，对杂质做定性分析
图4中列出的结果是与NIST谱库比对给出的结果，NIST谱库中无该产品甲基乙基谱图，甲基-2-羟乙基是NIST图库给出的较为接近的结构。分析发现，甲基有机产品中出现了乙基取代基，通过原材料及中间环节分析，乙基取代基的源头成了这次质量控制的关键，而原材料中甲醇中并没有乙基，反应环节中也不会形成乙基，因此，初步判定乙基取代基可能由煤制甲醇中携带所致。因此可以判定，在反应化合过程中有乙基取代基参与了反应，初步判断甲醇中可能含有少量乙醇，所以对近期煤制甲醇进行分析，但分析数据显示乙醇含量并未超标。为进一步排除甲醇对产品质量的影响，于6月20日从外购置一批天然气制备的甲醇投入使用。投运后第二天，产品中的杂峰开始下降，第四天下降到正常值水平，杂峰到了200ppm以内，恢复到了以往正常工况水平。通过对天然气制备甲醇的色谱进行分析，其乙醇含量远低于煤制甲醇中乙醇的含量。
4 煤制甲醇质量微观变化诱因查找
通過和煤制甲醇供应商沟通得知，由于近期石油焦比较廉价，为了进一步降低成本，供应商用部分石油焦取代了煤作为原材料，从而导致了产品煤制甲醇质量上细微的变化。这种变化对医药的精细后续产品来说影响深远，通过一个多月来的不断分析对比，最终取得了突破性进展。为了适应煤制甲醇工况的变化，可在中间产品处设置二次精馏塔，将含乙基的重组份中间产品通过累计后由釜残排除，彻底解决煤制甲醇对后续精细化工产品质量稳定性的影响。
关键词：煤制甲醇;精细化工产品;影响
中图分类号：TQ522.6 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）03-011-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.005
2016年，某精细化工企业在使用煤制甲醇生产精细化工产品时，发现最终的精细化工产品质量出现异常，最终产品很难达到医药级产品需求，只有暂时通过加大回流并采取重复循环精馏模式勉强满足市场需求，间接造成了人财物的大量消耗。
通过GC-2014毛细管色谱分析，如图1所示，产品主峰后4.5min出现了不明杂质，且其含量达到了650ppm，这对于医药用产品来说是致命的，通过出峰时间可以推断出该杂质汽化温度高于目前产品的汽化温度，物质分子量可能会更大，由于无法定性目标物的成份，暂时通过改变原材料来跟踪产品质量的变化。
随着生产的持续推进，为了保证成品合格，大回流，多次精馏，导致塔底的重组分越来越多。到了5月中旬，生产已无法保证产品达到医药级水平，统计数据趋势如图2所示。
1 从反应工况分析
1.1 硫化氢压缩机漏油对产品质量的影响
在生产过程中，设备油路泄漏同样会对产品质量带来很大的影响。经过现场排查，发现硫化氢压缩机有漏油带油的可能性存在。5月28日，将硫化氢压缩机停运，提高硫化氢解析压力，将硫化氢气体经压缩机旁路直接引入参与反应，通过对停运压缩机后的分析数据进行对比，发现产品中的杂质含量并未发生任何变化，因此排除压缩机漏油对亚砜质量的直接影响。
1.2 N—甲基二乙醇胺对产品质量的影响
硫化氢提浓过程需要使用到提纯溶液N—甲基二乙醇胺，经吸收、解析后得到高纯度的硫化氢气体，因此N—甲基二乙醇胺品质的好坏，也可能影响硫化氢的提纯质量，进一步对产品质量产生影响。针对这个问题，6月2日将纯度较低的硫化氢不经过提纯系统浓缩，直接和甲醇参与反应，检测N—甲基二乙醇胺对产品质量的影响，同时对胺液进行了分析，如图3所示。
停胺液吸收后，将数据进行对比，未发现杂峰含量出现较大幅度改变，胺液分析中也未发现可能影响原材料提纯的影响因素，因此可排除胺液对产品质量的影响。
经过对工艺方面进行逐项排除后，并未发现造成产品中杂峰高的原因，因此只能对原材料本身质量进行逐一检查。
2 使用另一种硫化物和煤制甲醇反应
为了进一步论证原材料的影响，首先将煤制甲醇和另一可取代的硫化物（将硫化氢换成二硫化碳）反应，通过近4天的连续运行，经过杂峰含量比对，改变其中一种原材料后，工况没有得到有效遏制;相反，杂峰含量还有加剧的趋向。分析认为，改变的这种原材料不是此次产品质量突然发生改变的主要诱因，而有加剧的趋向，进一步证明了杂峰在系统持续累积对分析结果的不确定偏差影响。
由于目标中间产品在所需的反应原材料中，没有合适的能够暂时替代甲醇（硫酸二甲酯由于有很大的毒性，考虑到安全及环保等因素，本次没有使用硫酸二甲酯）作为原材料的条件，因此改变另一原材料的比对试验暂时中止。
3 对产品委外送检，对杂质做定性分析
图4中列出的结果是与NIST谱库比对给出的结果，NIST谱库中无该产品甲基乙基谱图，甲基-2-羟乙基是NIST图库给出的较为接近的结构。分析发现，甲基有机产品中出现了乙基取代基，通过原材料及中间环节分析，乙基取代基的源头成了这次质量控制的关键，而原材料中甲醇中并没有乙基，反应环节中也不会形成乙基，因此，初步判定乙基取代基可能由煤制甲醇中携带所致。因此可以判定，在反应化合过程中有乙基取代基参与了反应，初步判断甲醇中可能含有少量乙醇，所以对近期煤制甲醇进行分析，但分析数据显示乙醇含量并未超标。为进一步排除甲醇对产品质量的影响，于6月20日从外购置一批天然气制备的甲醇投入使用。投运后第二天，产品中的杂峰开始下降，第四天下降到正常值水平，杂峰到了200ppm以内，恢复到了以往正常工况水平。通过对天然气制备甲醇的色谱进行分析，其乙醇含量远低于煤制甲醇中乙醇的含量。
4 煤制甲醇质量微观变化诱因查找
通過和煤制甲醇供应商沟通得知，由于近期石油焦比较廉价，为了进一步降低成本，供应商用部分石油焦取代了煤作为原材料，从而导致了产品煤制甲醇质量上细微的变化。这种变化对医药的精细后续产品来说影响深远，通过一个多月来的不断分析对比，最终取得了突破性进展。为了适应煤制甲醇工况的变化，可在中间产品处设置二次精馏塔，将含乙基的重组份中间产品通过累计后由釜残排除，彻底解决煤制甲醇对后续精细化工产品质量稳定性的影响。