精細分餾技術原理及其研究應用和在化工生產(chǎn)中的探究

安彤

摘要：精細分餾技術在化工行業(yè)中發(fā)揮的作用巨大，已經(jīng)成為化工行業(yè)一項核心技術，在化工行業(yè)減少能源消耗量、降低生產(chǎn)成本、創(chuàng)造企業(yè)效益方面具有顯著效果。所以，現(xiàn)代化工生產(chǎn)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(guī)程使用生產(chǎn)設備，努力發(fā)揮精細分餾技術的作用，最大程度提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)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(chǎn)中的應用進行探究，對化工行業(yè)提高生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(qū)域內(nèi)的熱量成功傳導到塔釜高溫區(qū)域中，高低溫區(qū)域熱量的傳遞會讓反應塔塔頂蒸汽溫度有效轉(zhuǎn)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(jù)工藝特點科學選擇[1]。

（1）直接塔頂式熱泵精細分餾系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)企業(yè)使用這種精細分餾系統(tǒng)時，需要建立完善的子系統(tǒng)及配套設備，如精細分餾塔、壓縮機、蒸發(fā)器等。在應用這種生產(chǎn)系統(tǒng)時，還需要配套完善的載熱工質(zhì)，為更好的在系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)熱量傳遞和熱量交換，還應該在系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)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(chǎn)生功能損耗，并且還可以有效提高系統(tǒng)的壓縮效率。不僅如此，改精細分餾系統(tǒng)自身結構比較單一，內(nèi)部構造簡單，便于維護，使用起來較為方便，在降低化工生產(chǎn)單位管理難度、降低成本方面具有優(yōu)勢。

（2）間接式熱泵精細分餾系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)企業(yè)，間接式熱泵精細分餾系統(tǒng)應用范圍也較廣泛，同樣，在應用該系統(tǒng)時，也需要建立完善的子系統(tǒng)及配套設備，如精細分餾塔、壓縮機、冷凝器等?；どa(chǎn)企業(yè)使用該系統(tǒng)時，最大的特點在于可以將系統(tǒng)隔離塔內(nèi)材料的作用高效發(fā)揮，可以顯著降低系統(tǒng)設計復雜程度、有效降低系統(tǒng)設計難度。不僅如此，和上述系統(tǒng)相比，這種精細分餾系統(tǒng)內(nèi)部多設置一個熱交換器，在一定程度上對系統(tǒng)運行效率會帶來影響。當這種類型的精細分餾系統(tǒng)運行時，內(nèi)部精細分餾的對象和工質(zhì)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(nèi)部熱交換面小，因此，特別適合用于塔底高溫精細分餾系統(tǒng)中。

2 精細分餾技術在化工生產(chǎn)中的實踐應用效果

2.1 直接塔頂式熱泵精細分餾系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應用分析

作為在化工生產(chǎn)行業(yè)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(jù)現(xiàn)場使用情況，生產(chǎn)有效率可以提高5個百分點，在經(jīng)濟性方面具有較強的優(yōu)勢?；ば袠I(yè)在直接塔頂式熱泵精細分餾系統(tǒng)應用時，需要穩(wěn)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(yè)生產(chǎn)時便不會像其他工藝系統(tǒng)一樣產(chǎn)生許多蒸汽[2]。因此，可以為使用單位節(jié)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(tǒng)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(tǒng)內(nèi)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(yè)生產(chǎn)成本，進而大幅度降低企業(yè)維護成本和設備使用成本，在實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益最大化方面具有極大優(yōu)勢和競爭力。

2.2 間接式熱泵精細分餾系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應用分析

化工生產(chǎn)企業(yè)在使用這種精細分餾系統(tǒng)時，從使用效果來看，能夠?qū)⒕毞逐s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(yōu)勢。利用這種精細分餾系統(tǒng)可以有效節(jié)約成本，為化工生產(chǎn)企業(yè)帶來比較顯著的回報率。一般情況下，化工企業(yè)如果使用這種精細分餾系統(tǒng)，一年內(nèi)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(tǒng)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(tǒng)中的工質(zhì)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(zhì)的特征、性質(zhì)全面掌握，因此，能夠確保設計的安全可靠性及設備使用質(zhì)量。和其他傳統(tǒng)精細分餾技術相比，這種精細分餾的主要技術優(yōu)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(guī)精細分餾系統(tǒng)水量的10%即可滿足運行需求;系統(tǒng)運行成本較低，雖然一次性投入較高，性能優(yōu)良的系統(tǒng)一次性投入需要上百萬元，但是隨著系統(tǒng)的投運，后期維護費用、管理費用、生產(chǎn)成本都會顯著下降，可以幫助使用單位節(jié)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(tǒng)精細分餾技術一樣消耗在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量的蒸汽，節(jié)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(yè)如果想保持高質(zhì)量高效益安全環(huán)保發(fā)展態(tài)勢，要想不斷提升企業(yè)經(jīng)濟生產(chǎn)效益及生產(chǎn)效率，確保石油化工企業(yè)生產(chǎn)符合安全環(huán)保要求，必須科學論證合理選擇熱泵精細分餾系統(tǒng)，將系統(tǒng)的作用發(fā)揮到最大化。由于石油化工生產(chǎn)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(chǎn)單位和崗位人員應該嚴格從企業(yè)生產(chǎn)實際出發(fā)，結合企業(yè)生產(chǎn)的實際特點，選擇最優(yōu)化最適用的熱泵精細分餾技術。不僅如此，石油化工企業(yè)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(tǒng)平穩(wěn)生產(chǎn)的同時，有效降低能耗，實現(xiàn)石油煉化企業(yè)的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)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(yè)應用[J].化工進展，2018，35（06）：1606-1626.

[2]郭濤.化工生產(chǎn)中精餾技術的原理及應用分析[J].科技經(jīng)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(chǎn)中的應用[J].生產(chǎn)與應用，2018，6（03）：58-59.