甲醇生产为什么要采用变换工序

甲醇是由碳、氢、氧三种元素组成，分子构成比是1:2:0.5，目前市场上工业化生产甲醇都是采用氢、一氧化碳、二氧化碳合成， 如果原料气中不存 在二氧化碳，那么合成一分子甲醇的理论氢碳分子比为2，即用两分子氢、一分子一氧化碳刚好可以合成一分子的甲醇。但是，反应中含有二氧化碳，而 二氧化碳和氢也可以生成甲醇，其比一氧化碳和氢合成甲醇要多消耗一分子的氢，同时产生一分子的水。

在原料气中，既有氢、一氧化碳，又有二氧化碳的情况下，合成甲醇各气体组分的理论分子比表示为 。一般的气体原料中虽然会含有较多的氢， 但大多达不到两倍于CO+CO2的比例。然而，原料气中的一氧化碳与氢可视为是等效的，它们可以通过变换反应互相转换，所以通常要进行一氧化碳和氢的 变换工序。

变换工段因为负荷不是很大，不要求大的变换率，有全低变工艺可以解决。变换是一个放热的反应，温度低有利于深度变换，而生产甲醇需要的是氢 气和一氧化碳，所以不需要低变，中温变换是一个很好的选择。另外因为变换反应的速度比较快，如采用全变换不易控制，所以一般都选择部分变换的流程。