精細分餾技術原理及其研究應用和在化工生產中的探究

安彤

摘要：精細分餾技術在化工行業中發揮的作用巨大，已經成為化工行業一項核心技術，在化工行業減少能源消耗量、降低生產成本、創造企業效益方面具有顯著效果。所以，現代化工生產應該重視精細分餾技術的研究及應用，要求操作人員嚴格按照操作規程使用生產設備，努力發揮精細分餾技術的作用，最大程度提高化工產品生產質量和生產效率。文章以此為背景，對精細分餾技術原理進行闡述，并對其在化工生產中的應用進行探究，對化工行業提高生產效率具有一定的價值和參考意義。

關鍵詞：精細分餾;原理;應用

1 精細分餾技術原理

精細分餾技術指的是建立在回流基礎上使液體混合物有效實現高純度分離的一種蒸餾方法。精細分餾技術在液體混合物高純度分離領域應用廣泛且效果理想。按照精細分餾技術特點及生產工藝，科技人員將其劃分為兩種常見類型，即直接塔頂式熱泵精細分餾、間接式熱泵精細分餾。熱泵精細分餾技術指將精細分餾塔塔頂溫度較低區域內的熱量成功傳導到塔釜高溫區域中，高低溫區域熱量的傳遞會讓反應塔塔頂蒸汽溫度有效轉換為塔底再沸器的熱量來源。熱泵精細分餾技術具有不同的適用范圍，在具體應用時應該根據工藝特點科學選擇[1]。

（1）直接塔頂式熱泵精細分餾系統

在化工生產企業使用這種精細分餾系統時，需要建立完善的子系統及配套設備，如精細分餾塔、壓縮機、蒸發器等。在應用這種生產系統時，還需要配套完善的載熱工質，為更好的在系統內實現熱量傳遞和熱量交換，還應該在系統內部適當位置增加高性能熱交換器。當這種類型的精細分餾系統正常工作時，各個配套設備都起著重要作用，例如壓縮機的主要功能為降低精細分餾塔運行時產生功能損耗，并且還可以有效提高系統的壓縮效率。不僅如此，改精細分餾系統自身結構比較單一，內部構造簡單，便于維護，使用起來較為方便，在降低化工生產單位管理難度、降低成本方面具有優勢。

（2）間接式熱泵精細分餾系統

在化工生產企業，間接式熱泵精細分餾系統應用范圍也較廣泛，同樣，在應用該系統時，也需要建立完善的子系統及配套設備，如精細分餾塔、壓縮機、冷凝器等。化工生產企業使用該系統時，最大的特點在于可以將系統隔離塔內材料的作用高效發揮，可以顯著降低系統設計復雜程度、有效降低系統設計難度。不僅如此，和上述系統相比，這種精細分餾系統內部多設置一個熱交換器，在一定程度上對系統運行效率會帶來影響。當這種類型的精細分餾系統運行時，內部精細分餾的對象和工質主要成分為水，這種情況就不用增加制冷劑，在降低成本上具有較強競爭力。同時，由于水具有較強的熱傳導性，在分餾塔內部熱交換面小，因此，特別適合用于塔底高溫精細分餾系統中。

2 精細分餾技術在化工生產中的實踐應用效果

2.1 直接塔頂式熱泵精細分餾系統在化工生產中的應用分析

作為在化工生產行業中應用最為廣泛的一種精細分餾技術，直接塔頂熱泵精細分餾技術在丙烯---丙烷分離方面應用效果最為明顯。根據現場使用情況，生產有效率可以提高5個百分點，在經濟性方面具有較強的優勢。化工行業在直接塔頂式熱泵精細分餾系統應用時，需要穩定的電力做支撐，使用電力作為能量支撐，不需要消耗大量的水資源，在企業生產時便不會像其他工藝系統一樣產生許多蒸汽[2]。因此，可以為使用單位節省大量的能源及費用支出。不僅如此，這種類型的精細分餾系統在冷卻時不需要使用大量的水，可以有效減少操作人員的工作量，有效降低崗位員工的勞動強度。由于系統內部結構比較簡單，使用和維護都容易操作，能夠降低使用人員的工作壓力，并且日常使用時不需要進行較多的成本投入，可以較好的降低企業生產成本，進而大幅度降低企業維護成本和設備使用成本，在實現企業生產經營效益最大化方面具有極大優勢和競爭力。

2.2 間接式熱泵精細分餾系統在化工生產中的應用分析

化工生產企業在使用這種精細分餾系統時，從使用效果來看，能夠將精細分餾效果提升較大幅度，尤其在乙苯-對二甲混合液的分餾方面更具有技術和價格優勢。利用這種精細分餾系統可以有效節約成本，為化工生產企業帶來比較顯著的回報率。一般情況下，化工企業如果使用這種精細分餾系統，一年內便可以收回投資費用，也就是投資回收期不超過一年[3]。在這種精細分餾系統中，壓縮機是其中的關鍵性設備，由于壓縮機不需要較大的體積，并且系統中的工質主要為水，由于所有的操作人員和技術人員都對水這種工質的特征、性質全面掌握，因此，能夠確保設計的安全可靠性及設備使用質量。和其他傳統精細分餾技術相比，這種精細分餾的主要技術優勢可以概況為以下幾個方面：不需要投入打了的冷卻水，從用量上看，只需要投入常規精細分餾系統水量的10%即可滿足運行需求;系統運行成本較低，雖然一次性投入較高，性能優良的系統一次性投入需要上百萬元，但是隨著系統的投運，后期維護費用、管理費用、生產成本都會顯著下降，可以幫助使用單位節省大量的資金成本，整體權衡，能夠有效降低使用成本;不再像傳統精細分餾技術一樣消耗在生產過程中產生的大量的蒸汽，節約了蒸汽處理設備投入和蒸汽處理成本。

3 結束語

由前面的論述可以看成，當代石油化工企業如果想保持高質量高效益安全環保發展態勢，要想不斷提升企業經濟生產效益及生產效率，確保石油化工企業生產符合安全環保要求，必須科學論證合理選擇熱泵精細分餾系統，將系統的作用發揮到最大化。由于石油化工生產中，熱泵精細分餾技術具有許多類型，不同類型的分餾技術具有不同適用性，石油化工生產單位和崗位人員應該嚴格從企業生產實際出發，結合企業生產的實際特點，選擇最優化最適用的熱泵精細分餾技術。不僅如此，石油化工企業還應該加強精細分餾技術的研究攻關，通過技術提升，完善配套設備如精細分餾塔、攜帶高效部件再沸器與熱泵運行工藝，在確保系統平穩生產的同時，有效降低能耗，實現石油煉化企業的高質量可持續發展。

參考文獻：

[1]任海倫，安登超，朱桃月，等.精餾技術研究進展與工業應用[J].化工進展，2018，35（06）：1606-1626.

[2]郭濤.化工生產中精餾技術的原理及應用分析[J].科技經濟導刊，2019，7（25）：32-35.

[3]陳小芳.精餾技術的原理及在化工生產中的應用[J].生產與應用，2018，6（03）：58-59.