化工生产中降低能耗精馏技术的思路

刘奇波，耿伟(宁波金海晨光化学股份有限公司，浙江 宁波 315207)

1 精馏技术概述

化工生产中应用的精馏技术，主要是将化工生产中所需要的混合物，利用精馏技术按照混合物不同的挥发程度，实现混合物有效分离的一项生产技术[1]。在化工生产中，一般是利用精馏塔进行精馏作业，利用气体与液体的逆流相接产生的热量传递，实现物质的有效分离。精馏技术在实际的应用中，会受到多种因素的影响，如精馏塔的设计与应用、压力、温度等因素，这些影响会使精馏技术在实际作业过程中产生大量的能源消耗，导致化工生产能源消耗增加。因此，开展对降低精馏技术能源消耗问题的研究是化工生产中迫切需要解决的重要问题。

化工生产精馏技术工艺流程，首先从精馏塔的底部灌入气体，精馏塔内部的液体会进行自上而下的流动，并在流动过程中与向上的气体产生接触，气体与混合物液体在接触的过程中，会挥发掉一部分混合物，但仍有一部分难以完全挥发，会逐步转化为另一形态的物质，最后混合物液体会向着塔顶运动，气体会在精馏塔顶部聚集，完成液体与气体的分离作业。其中，完成分离作业的气体会进入到冷凝器内，混合物液体一部分会作为分离物质从精馏塔内取出，另一部分会继续留在精馏塔内重复工艺流程。精馏技术的工艺流程，会产生大量的能源消耗，来保证分离作业的有效和高效。作为化工生产中重要的生产技术之一，化工生产企业应加强对精馏技术的优化和改善，优化精馏技术工艺流程，减少非必要环节的能源消耗，从而促进化工生产企业的可持续发展。

2 化工生产中精馏技术的应用

精馏技术的广泛应用，使得其在化工生产中具有较高的作用和价值，特别是在石油化工工业生产方面，有着极大的作用发挥和价值体现，在实际应用中精馏技术也在持续不断地优化和改善，促进精馏技术更好地发挥作用和价值。在化工生产中，实现液体混合物的有效分离作业，是一项十分重要的生产工艺流程，分离作业并不是一次就能够得到所需的物质，需要多次与多种混合物进行混合，产生物理反应，再逐渐分离出所需物质，在多次与不同混合物的混合中，各类物质的化学特性逐一体现出来，为最后的混合物分离提供必要的支持[2]。分离作业具备一定的复杂性、规范性和科学性，在分离作业时，气相与液相之间需要不断地进行转化、接触、传递，并逐渐形成一种循环作业的状态，才能促使分离作业的效果和质量逐步达到最佳的情况。

精馏技术主要以两种方式被应用在化工生产中，一种是间歇精馏，通常只在较小的化工生产规模中被应用；另一种是连续精馏，连续精馏被广泛应用于大型的化工生产当中，大规模的化工生产应用能够更好地发挥出精馏技术的作用和价值，但也会产生大量的能源消耗。另外，精馏技术因具体操作工艺的差别，也被划分为特殊精馏、平衡精馏、简单精馏等[3]。以上三种精馏分类具备不同的优缺点，具体适用的环节或领域也存在些许的差别。如在一些较容易就可实现有效分离的操作中，通常采用简单精馏的方式，若是一些较难实现分类，或是需要长时间才能实现分离的操作中，一般会选用特殊精馏的方式来提高精馏的效率和质量。特殊精馏一般是通过控制压强的方式，来提高精馏技术的有效性和针对性。控制压强的精馏方式有加压精馏、减压精馏和常压精馏三种。常压精馏适用于普通的化工生产，当常压精馏无法满足混合物分离的实际需要时，则应考虑通过加压精馏或减压精馏的方式进行分离。化工生产过程中出现较高沸点时，需要结合实际情况考虑是否进行减压操作，来达到降低沸点的目的。无论是哪一种精馏技术，都应结合实际化工生产需要进行选择和应用，在保证精馏技术作用和价值能够充分体现，混合物分离的效果和质量满足化工生产需要的前提下，应首选性价比较高的精馏方式，有助于降低精馏技术的能源消耗，同时符合化工生产的发展趋势，有利于化工生产企业经济效益的稳步提高。

3 影响精馏技术在化工生产中应用的因素

3.1 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。通过对进料量及塔顶回流的有效控制，有助于提高精馏作业工艺流程的稳定性，提升化工生产的质量。

3.2 压力控制对精馏技术的影响

将精馏技术应用在化工生产中，目的是利用精馏工艺分离出化工生产所需要的物质，在物质的质量和数量方面都能够有较好的保障。化工生产应用精馏技术进行作业时，主要是利用精馏塔来实现混合物质的有效且高效分离作业，在保证化工生产所需物质质量和数量的基础上，需要确保精馏工艺流程的优化和完善，降低精馏技术产生的能源消耗。能源消耗可通过对精馏作业过程中的压力控制，来实现进一步的降低，同时不会影响精馏的质量、数量及效率。因此，应强化压力控制对精馏技术效果和质量的有利影响。精馏技术需要在一定量的压力控制下实现混合物的有效分离作业。在实际的化工生产过程中，应加强对精馏塔压力的管理和控制，确保所设定的压力数值能够满足精馏工艺流程作业的需要，确保精馏技术分离混合物时能够保持良好的作业环境。若精馏工艺流程在分离混合物的过程中，出现了压力不稳的情况，将严重影响化工生产所需物质的稳定性和精准性。精馏塔内部的压力控制，在实际的化工生产中出现增加或是减小的情况，都会对精馏工艺流程的精密性和有效性造成较大的影响，严重时可能导致化工生产停止运行，不利于化工生产的稳定和可持续发展。

3.3 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。在精馏塔内部的混合物原料温度下降时，会导致精馏塔的顶部出现一定的冷量负荷，也会使精馏塔底部热量负荷进一步上升，使得精馏塔内部出现冷热分布不均匀的情况，影响精馏塔内部的温度平衡，从而影响精馏工艺流程的稳定性和有效性。因此，应加强对精馏塔内部温度的管控，强化混合物质的干燥度，促使精馏技术能够高效地开展相应的工艺流程作业。

4 化工生产中降低精馏技术能耗的思路

4.1 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。

4.2 协调压力控制与各因素之间的影响

应用精馏技术进行化工生产作业时，需要协调压力控制与各因素之间的影响，确保压力控制能够与各因素实现高效配合，从而促进化工生产的有效完成。应协调各因素之间的关系，来实现降低能源消耗的目的。其中，压力控制与各因素之间的影响作用较为明显，需要首先协调压力控制与各因素之间的作用关系。如协调压力控制与温度因素之间的作用。在精馏工艺流程作业的过程中，精馏塔内部的液体混合物利用持续的流动，与气体进行不断的接触，来完成物质的分离作业，其中，需要一定的压力控制与温度变化来促进分离作业的有效进行，压力控制与温度变化促进作用越强，所消耗的能源就越多。因此，为有效降低精馏技术在化工生产中的能源消耗，应加强压力控制与各影响因素之间协调，找到各因素之间最合适的比例关系，从而确保能源消耗降低的可行性。

4.3 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。通过对化学混合物原料的干燥处理，可有效提升精馏技术的温度管控作用，提高精馏工作流程作业的有效性和稳定性，从而确保化学生产的高效性。

5 结语

综上所述，由于温度与压力的推动作用是精馏技术不可缺少的部分，在使用精馏技术进行化工生产时，应当充分考虑各因素的影响，通过平衡各因素的作用，结合精馏技术的操作措施，通过利用精馏塔内部的冷能与热能，减少精馏技术的能源消耗。因此，在保证生产质量和数量的基础上，优化和改善精馏技术在化工生产中的能源消耗问题，提高精馏技术的效果和水平，有助于促进化工生产实现高质量发展，对化工生产经济效益的提高也能够起到一定的促进作用，同时有利于推进我国能源发展走向可持续发展的道路。