化工精馏高效节能技术及应用

吴鹏程

合盛硅业（鄯善）有限公司 新疆 838200

摘要：化工精馏高效节能技术是现代化工生产中必不可少的生产技术，它的广泛应用不仅可以为化工企业增加经济效益，还可以响应国家可持续发展的政策。本文以化工精馏高效节能技术的具体手法为切入点，对其技术开发的应用提出合理化建议，以期为我国的化工产业进入提质增效的绿色生产阶段提供参考。

关键词：化工生产；精馏；高效节能技术；应用

引言：化工精馏技术是化工生产中应用最为广泛的一种技术，主要是利用精馏釜，将不同物质进行分化，进而实现了各类物质的分离。在具体的化工精馏过程中，精馏釜会产生大量的热量，受到热能量的作用和影响，不同性质的物质均会产生一定的导热性，进而使得物料在气化分离的基础上，对其物料实行进一步的分离^[1]。

1.节能高效精馏技术的开发模式

1.1分级换热节能技术

传统精馏技术热量传导集中在底部，冷却媒介集中在顶部。物料在精馏釜停留时间较长，温度上升迟缓，热损比率大。利用分级换热节能技术，需要在精馏釜的中部安装多个换热器。在这种新的结构下，一旦精馏釜中出现了温度差异，就可以利用中部安装的加热器进行加热减少精馏釜底部的加热时间，降低能源消耗。

1.2多组分精馏技术

利用温度较高的轻组分为温度较低的重组交换回收热量，这项技术在操作中往往能以加压塔塔顶组分作为热源向常组分进行热量交换，实现热量的高效、多次、分级利用，降低损耗的同时加大能量利用效率^[2]。

1.3塔系热集成技术

由于化工精馏均是在精馏釜内进行的，以至于在具体的精馏过程中，难以形成一个温度较高的大环境。在这种情况下，由于周围环境中的温度比较低，精馏釜中的热量就会被周围的大气所吸收，进而导致精馏热量出现了严重的浪费。在此条件下，可充分利用塔系热集成技术的优势，将多个化工精馏釜进行密集分布，进而使精馏釜产生集群效应，降低精馏过程中热量浪费。

在具体操作塔系热集成技术时，必须要对材料的物理性质有一个较好的把握，将物理特性相近的物质分离放在精馏釜的上部和下部。与此同时，还可收集多个精馏釜中产生的物料，并按照其物理性质对其再次进行布局，使其经过多次蒸馏，进而实现精馏的要求。

2.化工精馏高效节能技术的应用策略

2.1加强分级换热技术开发及应用的有效性

在促进物质分离和提纯质量的要求下，提升化工行业精馏工艺的能量利用率是很有必要的。可以通过加强分级换热技术开发及应用的有效性、健全分级换热技术开发应用的规范机制、明确分级换热技术应用的重点和难点、提升操作人员的专业能力水平以及加强对于温差的灵活性调整等方面更好地提升蒸馏塔增效的技术应用^[3]。在分级换热技术的开发上，应该加强换热器装置的稳定性，科学规划换热流程，将数据收集过程进行准确的编排，预估整体热效率和数值之间的潜在差距，才能更好地实现精馏节能的目的。笔者对各类换热器进行有效的研究分析后发现，按照特定传热种类进行换热方案的制定，可以在提升换热效率的同时进一步加强换热器的日常维护和管理，在对分级换热技术的高效开发应用上提供了强大的助力。

2.2提升多组分精馏技术开发及应用的规范性

化工企业应根据不同物质提纯的实际需求，加强对于多组分精馏技术的工艺开发，提升多组分精馏技术的应用效果，可以进一步提升化工行业精馏工艺的应用成效。开发过程中，首先需要明确多效精馏流程操作的重难点，通过增强对于不同塔系控制程度的方式，加强对于物料流向的精准化把控。其次，明确多组分精馏技术的应用原理，在最大程度上降低能量的不必要损耗。再次，提升对于多效精馏流程的深刻认识，将多效精馏的节能效数进行相应的计算，提升蒸汽热量的循环使用效率，遵循多效精馏的应用准则，从而能够有力地促进多组分精馏技术的实际应用，促进能量供给成本的有效降低。最后，应该强化对于多组分精馏过程中操作人员的工作水平，定期开展多组分精馏模式的集中学习，将热量循环模式的有关操作重点进行讲解，从而在人力层面保障了多组分精馏技术开发及应用的规范性，能够为化工行业精馏工艺提质增效的模式推广打下坚实的基础。

2.3完善塔系热集成技术开发及应用的科学性

塔系热集成技术开发可以促进混合类化工物质分离质量的有效提升，在提纯过程中最大程度上保证热量的充分使用。其开发方式可以基于各个化工企业自身的实际情况进行科学性的调整，结合相应的技术研发成果对其技术本身进行完善。总的来说，塔系热集成技术的开发需要坚持增强热集成技术应用模式的成熟化和稳定性的总方向。结合配套的技术研发成果，对于塔系热集成技术的开发应用进行科学性的完善，加强对于精馏塔物质资料投放配比设计的合理性，提升对于热量信息整合的有效性，建立健全塔系热集成技术开发应用的规范性机制，从而改变蒸汽热量利用的方向，为精馏塔系热集成技术的有效应用打下坚实的基础。

科学性的完善贯穿技术开发的始终，在提升精馏塔物料投放配比方面，应该在保证塔内持液量占总塔体积的百分数在合理区间内的同时，完成精馏塔内部热集成。比如原油的精馏，就需要根据原油的组别进行有效分离，原油中的烃类主要包括烷烃、环烷烃和芳烃，可以具有不同的馏分，基于此特点，应该将其置于对应的精馏塔系中进行损耗蒸汽热量的收集，按照各烃类物质的不同物理性质进行有效的回收，对于冷凝性较差的组分进行有效的处理，根据沸点差异进行温差平均值的比对计算，这样就可以实现对于沸腾器和冷凝器的有效使用。

结束语：化工行业本身就是能源的消耗大户，在国家节约资源的方针政策下，发展高效节能的精馏技术在提高煤化工，石油化工领域的生产效率、节能减排方面都有非常重要的意义。随着科学技术的不断进步，精馏技术也在不断成熟，扭转了传统精馏需要消耗大量能源的状况。然而由于精馏技术本身的复杂性，研发高效节能的精馏技术仍然是未来化工技术领域的一大课题。

参考文献：

[1]李慧敏,焦蓬.化工精馏技术的应用及节能研究[J].山西化工,2021,41(03):176-177.

[2]魏文博.化工精馏高效节能技术开发及应用[J].石化技术,2020,27(01):23-24.

[3]沈博文,潘建敏,夏国政,邹琳玲,晋梅.AspenPlus软件在醋酸-水体系热泵精馏中的应用[J].山东化工,2019,48(16):159-161.

作者简介：吴鹏程 （1993.12-) , 男 ,汉,山西大同,本科, 初级工程师,合盛硅业（鄯善）有限公司,精馏工艺、设备节能降耗方向的研究,838200.