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摘要：隨著經濟的不斷發展和進步，環保節能已經成為了當下社會發展的趨勢。而甲醇生產工藝作為一種新型的環保節能工藝，已經成為當下應用的趨勢。但是，通過實踐發現，目前甲醇生產工藝中尚存在一些問題急需我們去解決。文章通過相關文獻和相關實驗對甲醇生產工藝中降低新鮮氣消耗進行了研究和分析，以供參考。

關鍵詞：甲醇生產工藝；新鮮氣消耗；問題及措施

1甲醇生產工藝甲醇

作為重要的有機化工產品，是一種有毒、易燃、易爆、無色透明的略帶酒精味道的液體。作為有機化工原料和優質燃料，主要用于制造甲醛，醋酸，氯甲烷等多種有機產品，同時也是農藥和醫藥的重要原料[1]。甲醇的生產工藝是在一定條件下，將凈化過的氫氣、一氧化碳、二氧化碳等一系列原料氣壓縮到規定范圍內的壓力值，在溫度、觸媒等條件下，合成粗甲醇。甲醇在進行一系列合成反應的時候會產生可逆的放熱反應，而在這些反應中，甲醇合成公式中的碳氫比例、一氧化碳、二氧化碳的含量多或少都有可能進一步影響整體甲醇的產量，進而就會導致新鮮氣的過多消耗。

2甲醇合成公式中的氣體成分影響

甲醇的合成公式為2H2O+CO→CH3OH，對甲醇產量造成影響的無非是氫，碳等元素。而在無數的實踐操作下，能夠看得出來，化學計量的組成并非是最大反應速率時的組成因素，最根本原因是最合適的碳氫比例。要想保證化學物質的反應需求，減少新鮮氣的消耗，保證穩定的生產，需要不斷地平衡系統的物料含量，而實驗得知，碳氫的比例最佳為2.05～2.15[2].2.1碳氫含量對甲醇產量的影響。在甲醇合成的過程中，需要一定的原料氣。實驗證明，如果氫占碳的含量稍高，就可以有效地避免雜質組分的形成，但是，如果原料氣中的碳含量少，氫含量過多，就會造成甲醇的產量減小，與此同時，新鮮氣的消耗也會增大。相反，如果氫含量占碳含量比例較小，那么就會造成很多的雜質組分，導致精餾產生很大的壓力負擔，造成甲醇產量的不穩定，新鮮氣的消耗也會因此提升，造成整體的生產不穩定[3]。2.2一氧化碳和二氧化碳對甲醇產量的影響。一氧化碳在已定的原料氣含量中，如果一氧化碳的含量隨之增加，那么相應的甲醇產量也會隨之提高。但是，如果含量超過既定的限度，那么甲醇就會在合成的過程中產生巨大的反應，出現溫度過高的情況，而溫度過高就會導致合成塔出現溫度不受控的情況，最終導致催化劑效果降低，新鮮氣消耗過大，甲醇質量降低。如果二氧化碳的含量不多，反而對溫度的調節有力，能夠激活催化劑的活性，避免催化劑出現結碳現象，如此就可以增加使用的年限。逐漸提升二氧化碳的含量，就會導致氫的消耗提升，而使得甲醇的產量減少，而且，會提高甲醇的含水量，使得甲醇整體質量和濃度出現下滑的現象，最終導致蒸汽的消耗變大，新鮮氣的消耗也會提升。

3甲醇生產工藝降低新鮮氣消耗的措施

3.1調整一氧化碳、二氧化碳、碳氫比例的數值。甲醇的合成公式眾所周知，根據上述的分析也不難得出，甲醇的產量和新鮮氣的消耗都與公式中的幾種成分密不可分，所以，只有將這幾種成分的數值、比例調整到合適的科學的范圍之內，才能有效地保證甲醇的質量和濃度，減少新鮮氣的消耗。根據一系列實踐操作可知，當我們對新鮮氣的成分進行更換，更改之后，入塔氣也會發生明顯的變化，以2h為變化周期，一個調節周期為4h，而在碳氫比例更改之后，從變化起到入塔氣的成分發生變化需要0.5h左右。有大量的數據可知，當原料氣中的二氧化碳含量控制在5%以下，碳氫比例在2～2.05之間，數值在這范圍之內有助于提升甲醇的質量，同時可以幫助新鮮氣減少損耗[4]。3.2采用膜分離法。對于甲醇的合成來說，需要進行一定的壓縮，而氫氣作為合成過程中極為重要的一部分起著非常重要的作用。合成過程中如果能夠回收大量的氫氣，那么就會提高碳元素的轉化率，同時，也能夠提升甲醇的產量。不僅如此，甲醇的產量提升也會減少對新鮮氣的消耗。而使用膜分離法，就能夠有效的對甲醇合成過程中泄露出的氫氣進行再次回收，同時通過壓縮機再次進行合成塔反應，就能夠起到提升氫氣回收率的效果。要想從根本上解決甲醇合成過程中泄露出的氫氣，減少新鮮氣的損耗，提升氫的回收率，可以進行系統的改造和升級。科學技術的不斷提高和進步，使得一系列的凈化設備出現，我們可以將原本的合成壓縮機進行升級改造，變換成能夠凈化循環的壓縮機，通過升壓來達到提升回收率的效果。3.3適宜的惰性氣體含量。在甲醇合成反應過程中，不僅含有一氧化碳、二氧化碳、氫碳等成分，還有很多的惰性氣體，它們雖然不參與合成反應，但是，卻在一定程度上影響著催化劑的效果，影響著整體的反應速度和效率。根據大量的實驗操作和實際生產經驗得出的結論：如果合成反應中出現過多的惰性氣體，會導致整體的合成效率變低，消耗的新鮮氣也會增加。如果惰性氣體減少，也會造成一定的弊端和問題，比如，在合成過程中會導致放空量提升，有效氣體會因為惰性氣體的減少而消耗過大，產生巨大的損失。所以，一定要找到合適的惰性氣體含量數值，才能保證甲醇的生產量，減少新鮮氣的消耗。根據一系列實踐操作可知，惰性氣體需要根據操作的實際情況來判定它的含量，在合成開始反應中使用催化劑的時候，因為催化劑的活性比較高，所以，能夠保證惰性氣體的含量值較高，但是，隨著時間的推移，催化劑的活性也會變弱，惰性氣體的含量得不到維持，就會變少，進而就會增加新鮮氣的消耗。所以，一定要找到適宜的惰性氣體含量，如此才能提升甲醇產量，減少新鮮氣的消耗[5]。3.4與時俱進，使用現代化高科技的催化劑。時代在進步，科學技術在不斷發展，甲醇生產要想提升產量，減少新鮮氣的消耗，那么就必須引進新型科技，將國內外先進技術為我所用。例如，在催化劑的選擇上要選擇性價比高的。對比國內外催化劑質量，進口催化劑相對來說活性較高，而且使用時間長，產生的副產物也相對較少，能夠帶來長效的經濟效益。近幾年我國科學技術水平不斷提升，新型催化劑和相應的工藝技術也隨之提高，而我們要想不斷地減少新鮮氣的消耗，提升甲醇的產量，需要與時俱進不斷引進新工藝、新技術，以此推動甲醇生產工藝的提升。

4結語

綜上所述，為減少新鮮氣的消耗，必須提高氫回收率，找到合適的惰性氣體含量值，與時俱進采用新型科學技術，才能推動我國甲醇生產工藝的不斷進步，推動我國甲醇制造業的不斷發展。

參考文獻：

[1]聶少春.連續制備苯甲醇工藝的模擬與優化[D].武漢工程大學，2014.

[2]于德玲.甲醇合成工藝的增產、節能、減耗的工程分析和工程實踐[D].華東理工大學，2014.

[3]張銳.降低甲醇生產的合成氣消耗[J].化工管理，2016,(14):237-238.

[4]梁思遠.甲醇的生產工藝及其發展現狀[J].能源技術與管理，2017,42(04):156-157.

[5]顏廷昭，白云平.甲醇生產工藝進展[J].石化技術與應用，2000,(02):108-111.

作者:閔祥坤 趙丹 單位:兗礦國宏化工有限責任公司