煤制甲醇粗甲醇和雜醇油中醇含量分析方法探討

白小紅

陜西延長石油榆林凱越煤化有限責任公司 陜西榆林 719000

煤制甲醇因其原料煤成份復雜，經氣化后帶入合成系統，發生各種副反應生成乙醇、丙醇、正丁醇、異丁醇等有機雜質，進入粗甲醇，后在精餾系統中富集作為雜醇油（異丁油）采出。而生產過程中工況優化，以及粗甲醇、甲醇油銷售時醇（甲醇）含量為很重要的指標，故選取合適的醇含量分析方法，顯得尤為重要。

1 醇含量分析方法介紹

（1）密度計法：根據國標《GB/T44722011中方法3：密度計法》，密度計法是通過密度計在被測液體中達到平衡狀態時所浸沒的深度讀出該液體的密度，然后通過甲醇水溶液密度對照表查出對應醇含量，此方法理論只適用于兩相混合液體測量。操作過程中需恒溫20℃，密度計不能與量筒壁接觸，下端距離筒底2cm以上。待密度計在液體中穩定，上露端露出液面外的部分所粘液體不得超過（2-3）分度，讀出彎月面下緣刻度，即為20℃該測量液體的密度。

（2）卡爾費休法：用于測量固體、液體、氣體水含量，廣泛應用于石油化工、醫藥、食品等行業，是測定水份的通用方法，測定原理簡單，快捷準確。其原理為在二氧化硫過量的非水系統中測定水分含量，化學反應如下：

在電解過程中，電極反應如下：

依據法拉第電解定律，通過對消耗的電量得出樣品的水份含量，計算出醇含量。水分測定儀進樣時，需提前用密度計法對樣品密度進行測定，注入定量樣品并稱定質量，將讀取數據輸入水分測定儀，即可完成醇含量測定。

（3）色譜法：適用于氣體、液體樣品的精準測定，通過選用相適用的色譜柱，在一定條件下，將各種組份進行定性、定量分析的一種方法。

2 分析數據對比

為了對比分析方法，筆者選用同一粗甲醇樣品，用三種不同方法分別分析醇含量，詳情見表1：

表1 同一樣品不同分析方法測量醇含量值

為什么同一樣品會分析出不同醇含量值，從詳細的成份分析報告單可看出端倪，詳見表2：

因粗甲醇非兩項混合液，雜質多成份復雜，且含量較多雜質密度低于甲醇，粗甲醇中水以外混合液加權平均密度（0．765g/cm3）低于甲醇密度，故同等水含量粗甲醇實際密度小于理論兩相密度。而密度計法測量粗甲醇密度后，視為兩相溶液，通過讀取甲醇水溶液密度對照表得出醇含量值。觀察表3可得出甲醇水溶液呈密度值越小醇含量越高趨勢，所以用密度計法測量值大于實際值。

用卡爾費休法可精確測量粗甲醇中的水分含量，計算出醇含量值。但實際粗甲醇成份復雜，從表2可看到還有二甲醚、乙醇等大量雜質，故用卡爾費休法測量值偏大于實際值。

用色譜法可定性、定量的分析粗甲醇成份，精準的測量醇含量。

所以同一粗甲醇樣品，用不同的分析方法，分析出不同醇含量，且密度計法測量值＞卡爾費休法測量值＞色譜法測量值。

雜醇油是粗甲醇精餾過程中，為提高精甲醇品質，優化精餾工況，從精餾塔雜質富集位置側部采出，雜質含量更高，筆者曾在五塔精餾裝置調試過程中遇過，僅乙醇含量高達5%以上。所以相對于粗甲醇，雜醇油采用不同分析方法的分析數值，相差更大。

表2 粗甲醇樣品分析報告

表3 甲醇水溶液密度對照表

3 分析方法選用

根據分析數據用途不同，各種醇含量分析方法的特性，綜合需分析的樣品，我們可以選用合適的醇含量分析方法，滿足需求。如用作工況調整、雜醇油醇含量控制，可選用密度計法測量，快捷方便。如用作燃料交易，可選用卡爾費休法測量，精準測量水份以外燃燒發熱物質含量，品質較好也可選用密度計法測量。如用甲醇作為生產原料交易，需選用色譜法測量，精準公平。

4 其他注意事項

（1）電子分析設備需定期校驗，以保證數據的準確性。

（2）由于粗甲醇和甲醇油是多項混合液，在設備存放時存在分層、上下混合不均勻現象，故在取樣時，根據分析的目的，需在設備不同的代表性液面層取樣，分析后平均取數。

5 結語

隨著煤化工飛速發展，分析行業也發生較大的變化，向自動化方向發展，將人為誤差降到最低。粗甲醇和甲醇油中醇含量分析設備越來越先進，選用合適的分析方法，既滿足需求，又可節約時間、人資，降低購買設備費用。