化工生產中真空工藝優化與節能初探

王智穎(新疆化工設計研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830006)

0 引言

化工生產裝置中，真空工藝的應用十分廣泛。在化工生產的過濾、干燥、氣力輸送、脫水等化工環節都能見到真空工藝。真空工藝具有減壓操作進行分離的優勢，減壓操作具有很多優點，能夠在熱敏性較高的物系中進行分離，同時，減壓操作能夠有效降低能源的消耗量，從而提高化工產品的質量與產量，減壓操作作為真空工藝的最大優勢體現在真空設備的正確選擇以及真空工藝的合理選擇。

1 概述

化工生產中，對干燥、精餾這些生產環節要求十分嚴格，一般要求達到減壓操作的1.23*10-1-5.12*102Pa的絕壓真空狀態，國內大多數化工企業使用的是四級到六級蒸汽噴射泵，用以真空工藝，多級蒸汽噴射泵內部結構為一、二級電路進行串聯，然后進入二級混合泠凝器裝置中，最后完成噴射、持續混合冷凝。同理，化工生產中蒸發這一生產環節也應達到指定要求，要求真空減壓操作達到5.12*103-1.23*104Pa的絕壓真空狀態，國內大多數采用水噴射真空泵或者水環式真空泵，個別采用一至三級蒸汽噴射泵的真空工藝。

2 化工生產中真空工藝優化與節能舉例分析

化工生產中的干燥、精餾等化工生產環節，就真空減壓操作中使用多級蒸汽噴射泵以及蒸發生產環節時，減壓操作經常使用水噴射真空泵出現工作效率低下、消耗量大的問題，研究者需對真空工藝進行優化，以便達到節能減耗的目的。

例如，某一工廠聚酯切片真空工藝的改造和排污二次凈化以及蒸發真空工藝改造為例的真空工藝優化和節能分析。

2.1 聚酯切片的原真空工藝

這一真空工藝含有3套四級蒸汽噴射泵，正常生產時，其中兩臺投入生產、一臺備用，達到裝置的絕壓真空極限，使聚酯切片含水量降到最低，單套噴射真空泵在蒸汽環節的耗能高，達到75m3/h。傳統的真空工藝存在以下不足：第一，達到真空極限狀態時耗時較長；第二，蒸汽耗能較大；第三，直接混合冷凝對水資源污染較大，增加了有毒物質，加大循環用水工作造的工作難度。

2.2 改造后的真空工藝及優勢分析

這一真空工藝是基于原有的真空工藝上進行了改造與優化，采用一臺真空泵代替三級、四級蒸汽噴射泵，一、二級蒸汽噴射泵借助薄管式水冷器達到間接冷卻的效果，在選擇真空設備時，可以選擇水環式真空泵或者水噴射真空泵，因為蒸汽噴射泵和水噴射真空泵與機械裝置實現串聯是一項已經成熟的真空工藝技術，但蒸汽噴射真空泵與水真空噴射泵的串聯技術尚不成熟，真空度達不到化工生產時的生產要求并且工作效率地，在國內甚少使用，原四級蒸汽噴射泵啟動時，四級真空泵可以達到生產要求時的真空度，之后啟動三級蒸汽噴射泵進行配合工作，原有的真空工藝進行改造后，不僅保持了較高的真空度，提高蒸汽噴射泵的抽氣能力。并且改造后的真空工藝效率設備是原有真空工藝的1.5倍以上，因此，優化真空工藝更適應化工生產要求，真空工藝在進行改造優化后的優勢顯而易見，其節能減耗的效果日益顯著，從而促進真空工藝事業的發展。

3 化工生產中真空工藝優化趨勢

真空工藝運用于化工生產環節中的每一處，只要達到化工生產中生產要求就能夠滿足生產所需的真空度，由于其真空過程不受重視，現階段，我國噴射式真空泵又難以達到工作效率高、節能減耗的目標，因此，只有選擇裝置較高的真空設備才能有效實現節能減耗，采用機械泵和優化后的真空工藝來彌補，這是現代化化工生產的優化趨勢，在生產過程中，對抽干空氣進行真空環節時，抽氣設備需達到1.33*10-1-5.23*102Pa的絕壓真空要求，這一要求可以借助一、二級蒸汽噴射泵內部薄管換熱器進行冷卻實現串聯活塞式真空泵的真空工藝。在中國，化工生產中采用三級蒸汽噴射泵時真空工藝可達到0.1-1Pa的絕壓真空要求，因此，生產規模下較小的裝置下課直接選用旋片式真空泵；若需要更高的真空度時，可以使用有一定余壓或重新增加作為噴射真空泵完成真空工藝，能夠有效降低排污量，使真空工藝優勢發揮到最大，達到真空極限耗時較短，從而提高化工生產的質量與產量。選擇真空工藝設備時應結合實際生產需求來考慮，對實際情況進行具體分析，合理選擇真空工藝設備，科學搭配真空工藝，實現真空工藝的最優化。

4 結語

綜上所述，化工生產中的真空工藝貫穿于整個化工身產環節，由于其生產過程中不受重視，導致能源消耗大，環境污染嚴重。因此，進行真空工藝改造和優化節能十分重要，不僅使人們生活以及健康不受污染環境的威脅，也間接促使了化工企業經濟效益得到提高，從而促使化工其能夠實現可持續發展的綠色經營模式，直觀反映了社會文明的進步。

[1]郭泉,蔣若愚.化工生產工藝流程認識方法的研究[J].現代企業教育,2012,04:4-5.

[2]朱小輝.化工生產工藝的流程探討[J].科學中國人,2014,18:183.

[3]李乾輝.石油化工生產工藝火災危險性分析及防火防爆對策[J].江西化工,2011,03:144-146.