影响精甲醇酸度的主要原因分析

精甲醇酸度超标的问题探讨

甲醇合成的过程中会发生很多的副反应,产物也很复杂,包括二甲醚、甲醛、一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙醛、甲酸甲醑、戊烷、丙醛、甲酸乙醋、己烷、乙醇、丁酮、丙酮、庚烷、异丁醇、水、甲酸、异戊醇、丁酸、乙酸、辛烷、戊醇、壬烷、异庚酮、癸烷等。其中,甲酸、乙酸是粗甲醇酸值的主要影响因素。

甲酸、乙酸都有很强的酸性,特别是甲酸,对甲醇的酸值影响很大。另外,杂质中的甲酸甲酯、乙酸甲酯也会水解生成相应的甲酸、乙酸,影响酸值。但二者在甲醇中含量极低,且甲酸甲酯、甲酸乙酯比甲醇沸点低,可直接在闪蒸槽(减压蒸发去轻组分)或预塔(去除轻组分)中去除,故甲酸甲酯、甲酸乙酯对预后精甲醇酸值不会造成太大的影响。按常规的思路考虑,应该增大加碱量来中和降低酸值。但加碱调节PH值后,精馏产品酸值变得更高,产品质量依然为不合格品。相反,如果减小加碱量降低预塔PH值,精馏产品却意外的合格了。这是为什么呢,

大家应该明白一点,精馏过程加碱目的并不是为了降低精馏产品的酸值,而是增大塔釜的PH值,避免高温的塔釜被酸性液体腐蚀。清楚了这一点,就应该可以理解增大加碱量并不能解决产品酸值超标的原因。加碱会促进粗甲醇中一部分酯类的水解,而生成沸点较低的轻质酸,随产品挥发出去,这一部分轻质酸会影响产品的最终酸度。不加碱的时候,此部分酯类水解率很低,其分子量较高,沸点也较高,不

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易挥发,即使有少量的挥发,也不会对产品酸度造成影响,理论上只会对产品水溶性不利,但其量极小极小,在水溶性实验中是看不出来的。因此,在精馏操作的时候一定要控制好PH值,不能过高。塔内腐蚀主要原因是在合成时发生副反应生成有机酸等,这些有机酸有一部分沸点比甲醇高,这些有机酸的来源有一部分是甲醇合成时发生副反应生的,另有一部分是由甲醇合成时生成的一小部分酯类水解来的。所以,加碱可以中和掉游离在塔釜的一部分有机酸,但同时也会加剧部分酯的水解,达到一个动态平衡。轻质的沸点与甲醇相近一些的酸溶解在产品甲醇中,最终导致精甲醇产品酸值超标不合格。

生产中如遇到预塔PH正常,而后面采出精甲醇酸度不合格,是因为在加入碱后,在加压塔、常压塔内使得酯类水解,从而使酸度超标,处理办法是加大侧线采出。如果是加压塔采出酸超标,是预塔温度、压力控制不当引起的;如预塔二级冷却器出口温度太低轻组分没有脱除;如常压塔采出酸超标是常压塔温度、压力控制不当引起的或萃取水加入量少,导致共沸物进入常压塔;如果加压塔、常压塔采出酸都超标,碱液加入量少一起的或粗甲醇酸超标引起的。

那如何才能使精甲醇产品合格又能保证塔釜不被腐蚀,可以采取以下手段综合调整:

1、控制好甲醇合成操作指标,控制好合成塔进气温度,循环气醇含量,降低副反应发生机率,温度越高,附反应越厉害,生成甲酸之类的东西也就越多,精馏工段的负担就越重,从源头解决酸值问题。 2、定期分析粗甲醇的酸度、水份等,控制碱液浓度在2%,3%,根据

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分析数据调整加碱量,严格控制预后PH值7.5-8.5,PH值不能太高;调节萃取水量,控制预后的水含量在使其比重在0.84-0.87。 3、调整预塔的操作,提高温度降低压力、加大放空,不凝气温度不能过低,使轻组分在预塔彻底脱除,以免带到加压塔、常压塔。 4、经常检查常压塔回流槽放空阀是否关闭,各塔气相管线安全阀是否内漏,防止放空管线的轻组分倒回常压塔回流槽;检查再沸器是否内漏,转化气混入甲醇导致产品酸度超标;充氮保持精甲醇槽正压,防止空气进入精甲醇槽造成甲醇氧化变质,导致产品酸度超标。

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