精细分馏技术原理及其研究应用和在化工生产中的探究

安彤

摘要：精细分馏技术在化工行业中发挥的作用巨大，已经成为化工行业一项核心技术，在化工行业减少能源消耗量、降低生产成本、创造企业效益方面具有显著效果。所以，现代化工生产应该重视精细分馏技术的研究及应用，要求操作人员严格按照操作规程使用生产设备，努力发挥精细分馏技术的作用，最大程度提高化工产品生产质量和生产效率。文章以此为背景，对精细分馏技术原理进行阐述，并对其在化工生产中的应用进行探究，对化工行业提高生产效率具有一定的价值和参考意义。

关键词：精细分馏;原理;应用

1 精细分馏技术原理

精细分馏技术指的是建立在回流基础上使液體混合物有效实现高纯度分离的一种蒸馏方法。精细分馏技术在液体混合物高纯度分离领域应用广泛且效果理想。按照精细分馏技术特点及生产工艺，科技人员将其划分为两种常见类型，即直接塔顶式热泵精细分馏、间接式热泵精细分馏。热泵精细分馏技术指将精细分馏塔塔顶温度较低区域内的热量成功传导到塔釜高温区域中，高低温区域热量的传递会让反应塔塔顶蒸汽温度有效转换为塔底再沸器的热量来源。热泵精细分馏技术具有不同的适用范围，在具体应用时应该根据工艺特点科学选择[1]。

（1）直接塔顶式热泵精细分馏系统

在化工生产企业使用这种精细分馏系统时，需要建立完善的子系统及配套设备，如精细分馏塔、压缩机、蒸发器等。在应用这种生产系统时，还需要配套完善的载热工质，为更好的在系统内实现热量传递和热量交换，还应该在系统内部适当位置增加高性能热交换器。当这种类型的精细分馏系统正常工作时，各个配套设备都起着重要作用，例如压缩机的主要功能为降低精细分馏塔运行时产生功能损耗，并且还可以有效提高系统的压缩效率。不仅如此，改精细分馏系统自身结构比较单一，内部构造简单，便于维护，使用起来较为方便，在降低化工生产单位管理难度、降低成本方面具有优势。

（2）间接式热泵精细分馏系统

在化工生产企业，间接式热泵精细分馏系统应用范围也较广泛，同样，在应用该系统时，也需要建立完善的子系统及配套设备，如精细分馏塔、压缩机、冷凝器等。化工生产企业使用该系统时，最大的特点在于可以将系统隔离塔内材料的作用高效发挥，可以显著降低系统设计复杂程度、有效降低系统设计难度。不仅如此，和上述系统相比，这种精细分馏系统内部多设置一个热交换器，在一定程度上对系统运行效率会带来影响。当这种类型的精细分馏系统运行时，内部精细分馏的对象和工质主要成分为水，这种情况就不用增加制冷剂，在降低成本上具有较强竞争力。同时，由于水具有较强的热传导性，在分馏塔内部热交换面小，因此，特别适合用于塔底高温精细分馏系统中。

2 精细分馏技术在化工生产中的实践应用效果

2.1 直接塔顶式热泵精细分馏系统在化工生产中的应用分析

作为在化工生产行业中应用最为广泛的一种精细分馏技术，直接塔顶热泵精细分馏技术在丙烯---丙烷分离方面应用效果最为明显。根据现场使用情况，生产有效率可以提高5个百分点，在经济性方面具有较强的优势。化工行业在直接塔顶式热泵精细分馏系统应用时，需要稳定的电力做支撑，使用电力作为能量支撑，不需要消耗大量的水资源，在企业生产时便不会像其他工艺系统一样产生许多蒸汽[2]。因此，可以为使用单位节省大量的能源及费用支出。不仅如此，这种类型的精细分馏系统在冷却时不需要使用大量的水，可以有效减少操作人员的工作量，有效降低岗位员工的劳动强度。由于系统内部结构比较简单，使用和维护都容易操作，能够降低使用人员的工作压力，并且日常使用时不需要进行较多的成本投入，可以较好的降低企业生产成本，进而大幅度降低企业维护成本和设备使用成本，在实现企业生产经营效益最大化方面具有极大优势和竞争力。

2.2 间接式热泵精细分馏系统在化工生产中的应用分析

化工生产企业在使用这种精细分馏系统时，从使用效果来看，能够将精细分馏效果提升较大幅度，尤其在乙苯-对二甲混合液的分馏方面更具有技术和价格优势。利用这种精细分馏系统可以有效节约成本，为化工生产企业带来比较显著的回报率。一般情况下，化工企业如果使用这种精细分馏系统，一年内便可以收回投资费用，也就是投资回收期不超过一年[3]。在这种精细分馏系统中，压缩机是其中的关键性设备，由于压缩机不需要较大的体积，并且系统中的工质主要为水，由于所有的操作人员和技术人员都对水这种工质的特征、性质全面掌握，因此，能够确保设计的安全可靠性及设备使用质量。和其他传统精细分馏技术相比，这种精细分馏的主要技术优势可以概况为以下几个方面：不需要投入打了的冷却水，从用量上看，只需要投入常规精细分馏系统水量的10%即可满足运行需求;系统运行成本较低，虽然一次性投入较高，性能优良的系统一次性投入需要上百万元，但是随着系统的投运，后期维护费用、管理费用、生产成本都会显著下降，可以帮助使用单位节省大量的资金成本，整体权衡，能够有效降低使用成本;不再像传统精细分馏技术一样消耗在生产过程中产生的大量的蒸汽，节约了蒸汽处理设备投入和蒸汽处理成本。

3 结束语

由前面的论述可以看成，当代石油化工企业如果想保持高质量高效益安全环保发展态势，要想不断提升企业经济生产效益及生产效率，确保石油化工企业生产符合安全环保要求，必须科学论证合理选择热泵精细分馏系统，将系统的作用发挥到最大化。由于石油化工生产中，热泵精细分馏技术具有许多类型，不同类型的分馏技术具有不同适用性，石油化工生产单位和岗位人员应该严格从企业生产实际出发，结合企业生产的实际特点，选择最优化最适用的热泵精细分馏技术。不仅如此，石油化工企业还应该加强精细分馏技术的研究攻关，通过技术提升，完善配套设备如精细分馏塔、携带高效部件再沸器与热泵运行工艺，在确保系统平稳生产的同时，有效降低能耗，实现石油炼化企业的高质量可持续发展。

参考文献：

[1]任海伦，安登超，朱桃月，等.精馏技术研究进展与工业应用[J].化工进展，2018，35（06）：1606-1626.

[2]郭涛.化工生产中精馏技术的原理及应用分析[J].科技经济导刊，2019，7（25）：32-35.

[3]陈小芳.精馏技术的原理及在化工生产中的应用[J].生产与应用，2018，6（03）：58-59.