煤制甲醇粗甲醇和杂醇油中醇含量分析方法探讨

白小红

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司 陕西榆林 719000

煤制甲醇因其原料煤成份复杂，经气化后带入合成系统，发生各种副反应生成乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇等有机杂质，进入粗甲醇，后在精馏系统中富集作为杂醇油（异丁油）采出。而生产过程中工况优化，以及粗甲醇、甲醇油销售时醇（甲醇）含量为很重要的指标，故选取合适的醇含量分析方法，显得尤为重要。

1 醇含量分析方法介绍

（1）密度计法：根据国标《GB/T44722011中方法3：密度计法》，密度计法是通过密度计在被测液体中达到平衡状态时所浸没的深度读出该液体的密度，然后通过甲醇水溶液密度对照表查出对应醇含量，此方法理论只适用于两相混合液体测量。操作过程中需恒温20℃，密度计不能与量筒壁接触，下端距离筒底2cm以上。待密度计在液体中稳定，上露端露出液面外的部分所粘液体不得超过（2-3）分度，读出弯月面下缘刻度，即为20℃该测量液体的密度。

（2）卡尔费休法：用于测量固体、液体、气体水含量，广泛应用于石油化工、医药、食品等行业，是测定水份的通用方法，测定原理简单，快捷准确。其原理为在二氧化硫过量的非水系统中测定水分含量，化学反应如下：

在电解过程中，电极反应如下：

依据法拉第电解定律，通过对消耗的电量得出样品的水份含量，计算出醇含量。水分测定仪进样时，需提前用密度计法对样品密度进行测定，注入定量样品并称定质量，将读取数据输入水分测定仪，即可完成醇含量测定。

（3）色谱法：适用于气体、液体样品的精准测定，通过选用相适用的色谱柱，在一定条件下，将各种组份进行定性、定量分析的一种方法。

2 分析数据对比

为了对比分析方法，笔者选用同一粗甲醇样品，用三种不同方法分别分析醇含量，详情见表1：

表1 同一样品不同分析方法测量醇含量值

为什么同一样品会分析出不同醇含量值，从详细的成份分析报告单可看出端倪，详见表2：

因粗甲醇非两项混合液，杂质多成份复杂，且含量较多杂质密度低于甲醇，粗甲醇中水以外混合液加权平均密度（0．765g/cm3）低于甲醇密度，故同等水含量粗甲醇实际密度小于理论两相密度。而密度计法测量粗甲醇密度后，视为两相溶液，通过读取甲醇水溶液密度对照表得出醇含量值。观察表3可得出甲醇水溶液呈密度值越小醇含量越高趋势，所以用密度计法测量值大于实际值。

用卡尔费休法可精确测量粗甲醇中的水分含量，计算出醇含量值。但实际粗甲醇成份复杂，从表2可看到还有二甲醚、乙醇等大量杂质，故用卡尔费休法测量值偏大于实际值。

用色谱法可定性、定量的分析粗甲醇成份，精准的测量醇含量。

所以同一粗甲醇样品，用不同的分析方法，分析出不同醇含量，且密度计法测量值＞卡尔费休法测量值＞色谱法测量值。

杂醇油是粗甲醇精馏过程中，为提高精甲醇品质，优化精馏工况，从精馏塔杂质富集位置侧部采出，杂质含量更高，笔者曾在五塔精馏装置调试过程中遇过，仅乙醇含量高达5%以上。所以相对于粗甲醇，杂醇油采用不同分析方法的分析数值，相差更大。

表2 粗甲醇样品分析报告

表3 甲醇水溶液密度对照表

3 分析方法选用

根据分析数据用途不同，各种醇含量分析方法的特性，综合需分析的样品，我们可以选用合适的醇含量分析方法，满足需求。如用作工况调整、杂醇油醇含量控制，可选用密度计法测量，快捷方便。如用作燃料交易，可选用卡尔费休法测量，精准测量水份以外燃烧发热物质含量，品质较好也可选用密度计法测量。如用甲醇作为生产原料交易，需选用色谱法测量，精准公平。

4 其他注意事项

（1）电子分析设备需定期校验，以保证数据的准确性。

（2）由于粗甲醇和甲醇油是多项混合液，在设备存放时存在分层、上下混合不均匀现象，故在取样时，根据分析的目的，需在设备不同的代表性液面层取样，分析后平均取数。

5 结语

随着煤化工飞速发展，分析行业也发生较大的变化，向自动化方向发展，将人为误差降到最低。粗甲醇和甲醇油中醇含量分析设备越来越先进，选用合适的分析方法，既满足需求，又可节约时间、人资，降低购买设备费用。