摘要：随着经济的不断发展和进步，环保节能已经成为了当下社会发展的趋势。而甲醇生产工艺作为一种新型的环保节能工艺，已经成为当下应用的趋势。但是，通过实践发现，目前甲醇生产工艺中尚存在一些问题急需我们去解决。
关键词：甲醇生产工艺；新鲜气消耗；问题及措施
甲醇合成工段的主要任务是将净化来的含H2、CO、CO2的原料气经压缩至一定压力，在一定条件：温度(225℃～270℃)、压力、触媒作用下，合成粗甲醇。吨甲醇新鲜气消耗反映甲醇合成反应的程度。降低吨甲醇新鲜气消耗是提高产量，降低成本最有效的途径，兖矿国宏化工有限责任公司年产50万t甲醇装置降低新鲜气消耗的主要途径是通过调节以下四个方面：气体成分、氢回收、惰性气体含量以及使用高性能催化剂。
1甲醇生产工艺
甲醇作为重要的有机化工产品，是一种有毒、易燃、易爆、无色透明的略带酒精味道的液体。作为有机化工原料和优质燃料，主要用于制造甲醛，醋酸，氯甲烷等多种有机产品，同时也是农药和医药的重要原料。
甲醇的生产工艺是在一定条件下，将净化过的氢气、一氧化碳、二氧化碳等一系列原料气压缩到规定范围内的压力值，在温度、触媒等条件下，合成粗甲醇。甲醇在进行一系列合成反应的时候会产生可逆的放热反应，而在这些反应中，甲醇合成公式中的碳氢比例、一氧化碳、二氧化碳的含量多或少都有可能进一步影响整体甲醇的产量，进而就会导致新鲜气的过多消耗。
2调节气体成分
甲醇合成反应方程式为：
CO+H2_CH3OH+Q
CO2+2H2CH3OH+H20+Q
甲醇合成反应是伴有多种副反应发生的可逆放热反应。在一定温度、压力下，原料气的氢碳比[It,(H)／n(C)]和其中CO，CO含量的多少都会影响甲醇产量，进而影响新鲜气消耗。
2.1氢碳比的影响
实践证明，最大反应速率时的组成部分不是化学计量的组成，而是由动力学方程确定的最佳氢碳比。为了满足物质反应的要求、维持系统稳定生产，根据合成系统物料平衡，n(H)／n(C)指标为2．05—2．15。
对于一定气量的原料气，氢碳比过高，可减少杂质组分的生成。但氢多碳少时，甲醇产量下降，吨甲醇耗新鲜气量增加，氢过剩太多，循环量大，也会增加动力消耗；若氢碳比过低，生成的杂质量增多，影响甲醇质量，加重精馏系统的负担，同时会影响甲醇产量，新鲜气消耗增加，并易使管路振动，影响装置生产稳定。
2.2CO及CO，含量的影响
原料气量一定的情况下，新鲜气中CO含量增加，甲醇产量增加；但新鲜气中CO含量较高时，甲醇反应剧烈，放热量大，合成塔热点温度难以控制，会出现超温的情况，影响催化剂使用寿命；少量CO的存在有利于调节温度，防止超温而影响催化剂活性，也能防止催化剂结碳，延长使用寿命；同时，CO：的存在有利于抑制副产物(主要是乙醇)的生成；但是CO较多时，耗氢量增加，甲醇产量降低，且粗甲醇中含水量增加，甲醇浓度降低，蒸汽消耗增加。
将调节新鲜气的(H)／n(C)，CO和CO，含量在合适的范围内，是有效降低新鲜气消耗、增加甲醇产量的途径之一。根据国宏公司甲醇生产装置实际运行情况，将气体成分自动分析由入塔气改为新鲜气。由于入塔气的氢碳比数值是系统运行逐渐积累的结果，新鲜气的气体成分调整后到入塔气出现明显变化的时间周期约为2h，一个调节周期约为4h，造成调节滞后。而调节新鲜气氢碳比，从变换调节开始到入塔气成分出现变化的时间约0．5h。正常运行时，国宏公司新鲜气、人塔气、出塔气的气体成分。
新鲜气的n(H)／n(C)保持在2．02～2．08，并且CO，体积分数控制在3％以内，有利于降低新鲜气消耗。
3甲醇生产工艺降低新鲜气消耗的措施
3.1调整一氧化碳、二氧化碳、碳氢比例的数值
甲醇的合成公式众所周知，根据上述的分析也不难得出，甲醇的产量和新鲜气的消耗都与公式中的几种成分密不可分，所以，只有将这几种成分的数值、比例调整到合适的科学的范围之内，才能有效地保证甲醇的质量和浓度，减少新鲜气的消耗。根据一系列实践操作可知，当我们对新鲜气的成分进行更换，更改之后，入塔气也会发生明显的变化，以2h为变化周期，一个调节周期为4h，而在碳氢比例更改之后，从变化起到入塔气的成分发生变化需要0.5h左右。有大量的数据可知，当原料气中的二氧化碳含量控制在5%以下，碳氢比例在2～2.05之间，数值在这范围之内有助于提升甲醇的质量，同时可以帮助新鲜气减少损耗。
3.2采用膜分离法
对于甲醇的合成来说，需要进行一定的压缩，而氢气作为合成过程中极为重要的一部分起着非常重要的作用。合成过程中如果能够回收大量的氢气，那么就会提高碳元素的转化率，同时，也能够提升甲醇的产量。不仅如此，甲醇的产量提升也会减少对新鲜气的消耗。而使用膜分离法，就能够有效的对甲醇合成过程中泄露出的氢气进行再次回收，同时通过压缩机再次进行合成塔反应，就能够起到提升氢气回收率的效果。要想从根本上解决甲醇合成过程中泄露出的氢气，减少新鲜气的损耗，提升氢的回收率，可以进行系统的改造和升级。科学技术的不断提高和进步，使得一系列的净化设备出现，我们可以将原本的合成压缩机进行升级改造，变换成能够净化循环的压缩机，通过升压来达到提升回收率的效果。
3.3适宜的惰性气体含量
在甲醇合成反应过程中，不仅含有一氧化碳、二氧化碳、氢碳等成分，还有很多的惰性气体，它们虽然不参与合成反应，但是，却在一定程度上影响着催化剂的效果，影响着整体的反应速度和效率。根据大量的实验操作和实际生产经验得出的结论：如果合成反应中出现过多的惰性气体，会导致整体的合成效率变低，消耗的新鲜气也会增加。如果惰性气体减少，也会造成一定的弊端和问题，比如，在合成过程中会导致放空量提升，有效气体会因为惰性气体的减少而消耗过大，产生巨大的损失。所以，一定要找到合适的惰性气体含量数值，才能保证甲醇的生产量，减少新鲜气的消耗。
根据一系列实践操作可知，惰性气体需要根据操作的实际情况来判定它的含量，在合成开始反应中使用催化剂的时候，因为催化剂的活性比较高，所以，能够保证惰性气体的含量值较高，但是，随着时间的推移，催化剂的活性也会变弱，惰性气体的含量得不到维持，就会变少，进而就会增加新鲜气的消耗。所以，一定要找到适宜的惰性气体含量，如此才能提升甲醇产量，减少新鲜气的消耗。
3.4与时俱进，使用现代化高科技的催化剂
时代在进步，科学技术在不断发展，甲醇生产要想提升产量，减少新鲜气的消耗，那么就必须引进新型科技，将国内外先进技术为我所用。例如，在催化剂的选择上要选择性价比高的。对比国内外催化剂质量，进口催化剂相对来说活性较高，而且使用时间长，产生的副产物也相对较少，能够带来长效的经济效益。
近几年我国科学技术水平不断提升，新型催化剂和相应的工艺技术也随之提高，而我们要想不断地减少新鲜气的消耗，提升甲醇的产量，需要与时俱进不断引进新工艺、新技术，以此推动甲醇生产工艺的提升。
4结语
综上所述，为减少新鲜气的消耗，必须提高氢回收率，找到合适的惰性气体含量值，与时俱进采用新型科学技术，才能推动我国甲醇生产工艺的不断进步，推动我国甲醇制造业的不断发展。
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