化工生产中降低能耗精馏技术的思路

刘广超,姚静,于海林

摘要：化工生产中能源的消耗问题，是制约着其高质量发展的主要问题之一，为有效降低能耗，应对关键技术环节进行必要的优化和改善。降低精馏技术的能耗，无疑是促进化工生产高质量发展的关键举措之一。文章结合精馏技术概述、化工生产中精馏技术的应用、影响精馏技术应用的因素，以及降低精馏技术能耗的思路等方面进行探究。

关键词：化工生产；精馏技术；降低能耗

引言

在经济发展持续加快的背景下，全社会的能源消耗量大幅增加，同时也引发了环境与气候问题。若要实现可持续的经济发展，就必须降低能耗、减少排放。就化工行业而言，通过技术改造做与创新，采用节能降耗的先进技术，可以有效提升生产的整体效率，达到节能减排的目标。具体到化工行业最常用的精馏技术，其技术创新与优化的一个重要关注点就是高效节能。通过对精馏工艺技术进行改造，生产效益会大幅提高，产品质量也能真正得到保证，还可以将精馏过程中所消耗的能源控制在最小的范围内。因此，切实做好化工精馏高效节能技术的研发工作具有十分重要的现实价值。

1化工精馏分析

精馏是化工领域中最为成熟，应用最为广泛且必不可少的单元操作，是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。对精馏产生影响的因素有很多，进料量、温度、塔压、回流比等均会带来影响，尤其是当塔压出现变化时，塔板构成必然会产生明显改变，分馏浓度也会发生较大的变化。对进料量的控制也不可忽视，如果过多的话，产品输出质量就难以得到保证，位于塔底的物料出现温度降低时，冷负荷必然会加大，这对分馏状态产生的影响较大。回流比适当增加可以保证产品质量大幅提升，因而要对回流比加以控制，确保在合理的范围当中。对冷能量加以利用使得塔顶汽顺利冷凝，形成的物料能够顺利回流，其余部分则要予以采出。精馏的整个过程当中，塔顶蒸汽的冷凝是通过冷凝剂实现的，而此时会有很多热量被带走，如将这部分热量加以利用就能使得塔底再沸器能够获得所需热量，如此就可明显降低能耗，节能增效自然就可达成。

2影响精馏技术在化工生产中应用的因素

2.1进料量及塔顶回流对精馏技术的影响

进料量和塔顶回流会对精馏技术在化工生产中的应用效果和质量产生直接影响。在化工生产的实际操作中，应确保进料量符合化工生产及精馏技术工艺流程的规范要求，保证混合物分离作业的有效性和高效性。进入精馏塔的原料成分应严格按照化工生产的需要，来完成原料的投放工作，确保设定的压强、温度等，能够对混合物原料产生作用。若混合物原料成分出现变化，则会直接影响精馏工艺流程的有效性和稳定性，极有可能出现分离物质不符合化工生产需求的情况，影响化工生产的工作效率和质量。塔顶回流是保证精馏工艺流程有效且稳定的重要作业环节，通过对塔顶回流比例的准确控制，实现化工产品质量的提升。因此，塔顶回流比例应严格按照化工生产需求来进行精准的设定，可借助调整冷凝器中的冷凝剂用量，控制塔顶回流的比例，或是利用回流液实施强制回流，短时间内增加塔顶回流的比例，避免因塔顶回流比例出现问题，而影响精馏技术的稳定性和有效性，进而影响化工生产的质量和效率。

2.2温度变化对精馏技术的影响

应用精馏技术进行化工生产作业时，需要注重对温度的严格控制，降低温度对精馏工艺流程的影响，提高化工生产作业的有效性和稳定性，避免因温度的变化，导致精馏工艺流程及化工生产出现严重的不可控。在利用精馏技术进行化工生产时，温度的变化会对精馏工艺流程的精准性和有效性产生较大的影响，如精馏塔内部的混合物原料因温度的变化产生了精馏之外的反应和变化，则会使精馏塔内部的运转承载较大的负荷，同时也会使精馏塔内部的进料操作出现相应的变化，严重影响精馏塔内部的稳定性和平衡性，不利于精馏塔的高效运行，难以满足实际的化工生产作业需求。

3化工生产中降低精馏技术能耗的思路

3.1精馏塔的节能优化

通过对精馏塔的节能优化，实现高效管控进料量及塔顶回流对精馏技术的有利影响，提升精馏工艺流程的稳定性和有效性，保障化工生产高质量开展。首先，应利用较为先进的，同时具备较高效能的进料方式，实现对进料量的精准把控，提高混合物原料的使用效率，保证精馏工艺流程的稳定可靠，并逐步舍弃以往的进料方式；其次，优化和改善精馏塔中的冷凝器与再沸器的属性性能，根据化工生产的实际需要，可适当增加或减少两种设备的使用数量，借助这两种设备的增加或减少，实现混合溶液冷凝与升华工作效率的进一步提升；再次，适当调整精馏塔的进料位置与进料情况，进一步确保所进混合物原料的高效利用，同时有助于减少非必要能源的消耗；最后，强化对精馏工艺流程的优化和完善，结合实际的化工生产需求，科学设定塔顶回流比例，提升塔顶回流比例的合理性和科学性。

3.2加强生产全过程期间动力消耗的控制

化工生产期间，必须充分考虑动力支撑作用。为了达到合理控制化工企业节能降耗的目标，必须了解如何控制能耗。因此，企业管理人员必须提高对生产全周期能耗问题的关注，合理采取有效措施，保证将其控制在一定范围内。为了更好的进行当下化工企业生产运作能耗问题的解决，可加强变频调速等技术的应用。该技术结合变频节能要求进行了处理，可进行动态频率的调控，从而维持电机的平衡效果，达到节能降耗目标。还可进行整个加热系统的优化，各种设备协同合作，促进生产流程顺利进行。此外，还要合理回收化学反应余热，力求高效合理的节约能源。一方面，相关人员合理利用能源，从而达到节能目标；另一方面，还可达到积极合理的进行反应余热回收的发展目标，满足新时期节能要求。这一方法不会对环境产生负面影响，属于新型节能降耗方法。当下，节能降耗工作已经势在必行，为此，必须合理利用化学反应余热，达到节能目标，相关人员必须合理进行反应研究。实际化工生产期间，大部分人员并未关注反应余热，余热可理解为二次能源，需借助合理的手段进行余热回收处理和高效利用。化学工艺生产期间，必须将降低能耗当作长远发展目标。

3.3改善温度对干燥环节的影响

温度变化也会对精馏技术在化工生产中的能源消耗产生一定的影响，为有效降低这方面的不利影响，应加强对干燥环节的严格管控。干燥环节广泛应用于多类生产工作的操作过程中，将混合物质进行必要的干燥处理，能够有效降低在后续生产工艺流程中的能源消耗。干燥环节依据不同物质的特性，所需要的设备、外部条件、具体工艺流程等都各有不同，目的是将化学生产所需的混合物原料进行干燥预处理，利用机械设备对多余水分进行去除。在保证化学混合物原料稳定的情况下，需尽可能提高干燥介质的输入温度，促使干燥过程产生能量的消耗，持续降低干燥废气的热效率，若是具有一定热敏性的混合物质原料，可利用中间加热的方法，提高干燥工作的效率。

结束语

精馏是石化和化工行业应用最广的液体混合物分离操作，如何在精馏这一传统工艺流程上深挖节能潜力，实现节能技术突破，是学界和技术专家以及石化企业一直努力的方向。精馏装置的节能对企业降成本、行业绿色低碳、社会节能减排都具有重要意义，高效节能的精馏技术在化工生产行业中发展空间巨大，理应成为石化和化工行业高度关注和努力的方向。

参考文献

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