张军伟 杨天记(河南神马尼龙化工有限公司,河南 平顶山 467000)
精馏技术研究进展与工业应用分析
张军伟 杨天记(河南神马尼龙化工有限公司,河南 平顶山 467000)
精馏技术是现代化工企业应用最为广泛的技术,在石油化工、环境保护等领域的应用最多,因此精馏技术的不断创新发展具有很大的现实意义。
精馏技术;研究进展;工业应用
精馏技术虽然因为其成熟的技术得到广泛的应用,但是在应用中仍然避免不了设备投资过大、分离能耗过高等问题。本文就此对精馏技术进行了详细的分析,明确精馏技术进一步改进的方向。
精馏技术的应用离不开精馏塔的存在,精馏塔的发展分为板式塔和填料塔两类精馏塔的发展方向,在1813年板式塔被首次提出,其中主要以泡罩塔板为主,当时的板式塔还处于技术领先地位,其分为泡罩塔板、筛孔塔板、浮阀塔板等多种类型,当时板式塔因具有结构简单等特点被广泛应用于加压与多侧线采出的工艺流程中,并且板式塔的造价相对较低,因此板式塔被很多工业企业一直沿用至今。而其发展也具有两百多年的历史。
填料塔根据其填料的外形结构分为散堆填料和规整填料两种,其中散堆填料因其外形结构是颗粒状,所以具有抗堵等优良的性能,在气体净化等领域被广泛的应用。而规整填料则是具有堆砌整齐、规则几何图形结构的填料,因此在应用中主要是具有操作弹性较大、适应性强以及处理量大等特点,主要应用在化工分离装置中。
精馏塔的发展主要是流体力学的应用以及塔器的发展,其中流体力学在精馏中的应用始于20世纪80年代,专家学者通过对流体力学的研究,以及精馏塔的构造,找到了流体力学在精馏塔内部进行液体介质流通的规律,并通过计算得出流体力学对精馏塔的重要作用,在精馏塔的分析发展上也得到了广发的引用。本文就精馏塔进行研究,在精馏塔研究中主要以塔器的发展为主,为此不再赘述流体力学在精馏塔上的应用。
随着石油项目的不断发展扩大,大型的石油开采技术以及精馏技术被广发应用,因此精馏塔的大型化进程也在逐步加快,而精馏塔大型化的发展目标是提升设备使用率、降低能耗、减少废物排泄等。精馏过程需要面临很多科学和工业技术问题,在进行分离时还需要塔器在气液相接触时进行一定的改变,对塔内的质量传递以及热量输送产生一定的影响,以此达到降低分离效率的目的。塔器的大型化发展对于精馏塔的发展具有很高的现实意义,为工业技术发展提供了技术支持。
由于计算机软件技术的广泛应用,数字化进程在工程实践中起到了一定得作用,通过计算机软件的计算可以完善流体力学的理论以及对新技术的设计研发方向提供了一个趋势。数字化技术的应用已经逐渐成为塔器内部结构和设计的主要工具,在应用上也呈现出一个系统化的集成发展趋势。为大型塔器发展和完善带来了一定得优势。
精馏过程中的节能技术是在精馏技术不断引用在各个领域中被提出的,精馏技术在各领域有着举足轻重的重要地位,同时精馏技术的应用也为企业的发展和技术的进步提供了巨大的支持,增加了企业的经济效益,经过不断的努力研究分析,人们对精馏技术的认识越来越高,因此精馏技术在应用中的节能技术也被提出,以此降低企业的成本,强化企业的核心竞争能力。精馏过程的节能技术包括典型节能技术、耦合节能技术、流程节能技术等,精馏过程中的节能技术主要是通过对回流比、操作压力等参数做出优化,来增强精馏的节能技术,其中对精馏的回流比进行适当的优化配置,可以有效降低能耗。另外通过降低精馏塔中的操作压力还可以减小系统中的能耗损耗,实现最终节能的目标,精馏技术在应用中可以有限选择进料位置,以此降低塔内的气液反混程度,降低能耗,经过有效的分离以及对精馏技术难度的降低实现节能的目标。
精馏在应用中还应提升精馏过程的强化技术,精馏过程强化技术可以有效提升工作效率、降低能耗的产生,同时还可以减少废弃物的排放,这对于工业发展有着很重要的作用,也是社会化工企业发展的重要方向,精馏过程强化技术包括生产设备的强化过程以及生产流程的强化过程,生产设备强化需要研发全新优质的原件,同时进行传热元件与微反应器的多种技术手段的发展,研发出合适精馏强化的生产原件。另外生产过程中的精馏强化技术主要是对耦合技术以及反应分离技术进行强化,通过多种手段提升精馏技术。
精馏技术的不断发展,为企业发展提供了良好的技术支持,从而为经济社会的发展做出了贡献。
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