關于化工精餾節能的研究

楊舉剛

摘要：隨著社會經濟不斷發展，人們生活條件得到了極大的改善，社會各領域進入全新發展階段，但環境污染問題日益嚴重，引起了全社會廣泛關注。節能環保理念逐漸深入人心，人們對各領域節能減排給予了更多重視。化工行業作為能源消耗、環境污染較為嚴重的行業，對化工精餾進行節能處理至關重要，有利于行業持續發展。文章對化工精餾原理及影響因素進行分析，并從操作條件、多效精餾等多個方面探討化工精餾節能措施。

關鍵詞：化工；精餾；節能

前言：近年來，我國化工技術得到了快速發展，精餾技術是指利用回流方法，對混合液體進行高純度分離處理，不僅能夠提高產品質量，且能夠優化生產流程，高效完成生產目標。但面對能源日益緊缺情況，對化工精餾進行節能處理勢在必行。有效化工精餾節能，不僅能夠創造更多的社會經濟效益，且有利于可持續資源發展。

1、 化工精餾概述

了解化工精餾原理，能夠明確精餾過程中能源消耗關鍵點，以便對其進行針對性處理，提高節能有效性。在實踐生產中，精餾是蒸餾過程的一部分，蒸餾是基于物料物理性質方面的差異，進行分離化處理，在蒸餾塔內完成。而精餾在其中，底部產生蒸汽熱量，受到熱量的影響，不同性質塔板上的汽化物料，能夠產生傳熱、傳質反應，并根據氣化組分自身重量實現分離。多余的物料會在冷凝水的影響下回收并循環[1]。對于精餾全過程來說，蒸汽損耗是整個生產中能源消耗最大的環節。因此在化工精餾節能過程中，要加強對蒸汽損耗熱量的利用，以此來提高節能有效性。

對于化工精餾來說，其主要影響因素主要體現在三個方面：一是溫度下降，蒸餾塔底部冷負荷會有所增加，對分離狀態產生一定影響。二是當塔壓出現變化時，會影響分離濃度。三是每個化工精餾對進料量具有嚴格的規定，如果沒有嚴格控制用量，勢必會影響到產品質量。針對化工精餾節能處理，要充分把握上述影響因素，控制在合理范圍內，只有這樣，才能夠保證化工精餾獲得優質的產品。

2、 化工精餾節能有效措施

2.1完善操作條件

精餾對操作條件要求較高，因此操作人員在生產前，要對操作壓力、溫度及壓降等進行規范化、標準化處理，使其能夠處于規定范圍內。其中操作壓力是固定的數值，而其他條件要根據實際情況進行靈活調整。如針對分離值來說，需要對靈敏度、技術優化等進行分析，將各項因素整合到一起，盡可能獲得有效負荷，避免能源過度消耗，從而提高精餾節能有效性。

2.2安裝換熱器

一般情況下，在精餾塔內部，頂部與底部之間溫差較大，需要安裝換熱器，協調塔內溫度，同時，能夠使操作線斜率得到有效改變，在一定程度上提高低品位能源利用率。如果在生產過程中，精餾塔頂部溫度變化明顯，可以考慮在塔板間設置冷凝器，對于冷源的選擇，可以適當增加低品位冷劑，減少高品位冷劑用量，以此來控制冷凝器運行產生的能耗[2]。但這種方式，會削弱塔板分離能力。如果塔底溫度變化幅度較大，操作人員可以在其中增設再沸器，加大對熱量消耗的控制力度，且能夠降低塔內熱能，達到理想的節能目標。如在乙烯精餾塔內設置再沸器，在原有基礎之上使得總熱負荷提升30%，同時能耗下降了16%。

2.3優化多塔精餾

針對多塔精餾的優化，主要體現在分離序列上，去除相關組分，確保精餾能夠有序運行。在精餾中，組分極易腐蝕系統，對設備材質構成極大的損傷，縮短設備使用壽命，且影響操作穩定性。因此在具體優化中，可以從如下幾個方面入手：針對進料的劃分，保持分子量相同，均保持在50%。針對產品的回收，不要盲目進行，而是結合產品揮發度確定出具體的數值。而對于精餾程序，基于生產經濟性原則的考慮，可以選擇熱集成技術，以此來減少生產成本[3]。將上述技術整合到一起，能夠進一步挖掘精餾系統節能潛能，且能夠顯著提高精餾有效性。

2.4運用多效精餾

多效精餾在實踐應用中，要對原料進行細致劃分，以均等分子量進料。同時，還要對各個分子予以壓力輸入，逐步降低塔內溫度。在生產中，如果塔內壓力與溫度均等，此時，塔頂蒸汽會向塔底供熱，完成冷凝處理，使其在循環中降低能耗。如在三個塔串中，引入多效精餾方式，僅運用傳統能好的1/3便能夠完成生產目標，節能幅度高達70%，可見節能效果非常樂觀。

在實際生產中，可以根據實際生產需求，適度增加效數，以此來減少蒸汽量和能耗。但值得我們注意的是，效數增加，會在很大程度上增加設備投入成本，且效數持續增加，其節能效果也隨之下降[4]。因此在工業生產中，我們主要以雙效精餾為主，實施平流、順流及逆流三種模式開展精餾工作。

2.5提升分離效果

根據以往實踐經驗來看，分離效率與能耗存在密切關系。因此在化工精餾節能過程中，要采取合理措施，提升分離效果，以保證企業綜合效益。化工精餾中，企業要根據產品生產目標合理選擇設備，如新型填料設備等，以提高分離有效性，且能夠降低精餾塔回流比的操作，實現對能耗的高效控制。除此之外，還要重視對精餾操作規范化管理，盡可能避免不必要的能耗。在實踐中，要嚴格控制產品質量，為了避免精餾過程中出現參數波動過大情況，可以設置一定的安全余量等，將各項措施有機整合到一起[5]。信息化時代背景下，企業還要積極引入信息技術，實現對精餾全過程的監督和控制，如在丙烯——丙烷分離中，可以借助控制系統，將R由15.6控制到14.5，達到節能目標。不但如此，企業要制定完善的管理制度，操作人員按照規范定期對設備進行檢查，進行合理維護和保養，及時發現設備潛在故障，對元件進行更換等，確保所有設備能夠處在最佳傳熱狀態當中，從而保證精餾生產穩定、持續開展。隨著技術發展，還要加大對化工精餾節能的研究力度，不斷減少對能源過度消耗，避免對生態環境的污染。

結論：根據上文所述，精餾作為一項先進的生產技術，在化工生產中應用范圍非常廣，但在實踐中，精餾能耗較高，且對環境污染較為嚴重。因此加強對化工精餾節能的處理成為該項技術普及的關鍵。在實踐中，可以優化操作條件，使得各項指標符合生產需求，同時，安裝化熱器，積極引入多效精餾，減少對精餾產生的不良影響。最為關鍵的是，要努力提高分離效率，實現對操作的高效管理和控制，不斷提高化工精餾節能效果，從而推動我國化工產業由以往粗放發展模式朝著節能減排方向轉變。

參考文獻：

[1]劉勇全，吳玉龍.化工精餾高效節能技術開發及應用研究[J].化工中間體，2015，（02）：37-38.

[2]李玥，李群生，李春江，郭凡，劉中海，唐紅建.氯乙烯精餾過程模擬優化與節能降耗的研究[N].北京化工大學學報（自然科學版），2015，（05）：19-23.

[3]于紅光.改變精餾操作參數和分離序列對精餾過程節能的影響[J].黑龍江科技信息，2016，（15）：97.

[4]楊林.對化工精餾高效節能技術開發與應用探討[J].中國石油和化工標準與質量，2016，（07）：124-125.

[5]孫榮義.淺析化工精餾高效節能技術開發及應用[J].化工管理，2016，（20）：283.