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摘要：在现代社会发展过程中，环境和能源为主要发展主题。尤其是在目前资源短缺越来越严峻的背景下，节能发展备受重视，尤其是化工行业能源节约，国内外都比较重视。因此，对化工精馏高效节能技术的开发和使用进行了分析。
关键词：化工精馏；节能技术；开发使用
目前全球能源短缺越来越严峻，化工企业作为能源消耗，要响应号召节能减排，实现化工过程优化节能处理。目前，化工装备包括反应和分离两个过程，分离过程占据消耗量为75%，精馏过程为主要过程，能耗占据超过50%。所以，在化工装备能耗中，使精馏过程消耗降低为重点。目前，普通蒸馏程序无法使蒸馏能耗降低，就要利用高效精馏技术。但是技术并不成熟，对精馏造成影响的因素比较多[1]。所以，企业要对此方面全面研究，加大使用力度。
1化工精馏分析
以物料不同的物理性质使其分离，一般要通过蒸馏塔实现，利用底部蒸汽热能构成塔釜汽化物料，之后通过塔板传热与传质，在塔板中汽化分离，多余物料通过塔顶冷却之后回收，此为蒸馏主要原理。普通蒸馏具有较大的蒸汽损耗量，会增加能耗，利用精馏合理使用此部分热量，从而实现节能。进料量、温度、塔压与回流比会对精馏造成影响，塔压变化会对塔板构成造成直接影响，改变分离浓度。在冷凝器和加热釜中不能够过多进料，否则会对产品输出质量造成影响。因为塔底部在物料温度降低的过程中，使冷负荷增加，对分离状态造成影响。利用回流比的增加使产品质量得到提高，使回流比处于一定范围中，以对蒸馏效率进行保证，但是回流比过小会降低效果[2]。普通精馏都是一股进料，塔底利用再沸器，通过热能量体供给热量，实现塔釜物汽化，汽化物料在塔内下降和上升的液体物料通过塔板实现传热传质，在塔板中利用轻重组分不断冷凝和汽化，从而分离轻重组分，最后上升气体到塔顶。在塔顶冷凝器中利用冷能量体使塔顶汽冷凝，冷凝后物料作为回流返回到塔顶，另外一部分作为塔顶产品采出。在精馏过程中，塔顶蒸汽在塔顶冷凝器被冷凝剂冷凝带走热量比较大，接近塔底再沸器热能量体供给热量，假如合理使用普通精馏塔顶蒸汽冷凝热，就能够使能耗降低，实现节能增效目的。利用普通精馏塔顶蒸汽冷凝热回收使用方式，构成不同节能型精馏流程，比如多效精馏流程与热泵精馏流程[3]。
2化工精馏高效节能技术开发
2.1分级换热技术。为了使化工精馏蒸馏塔中的低品位能源实际使用效率得到提高，对蒸馏塔中实际温度进行平衡和调节，使蒸馏塔中温度和冷热程度满足化工精馏工作需求，化工行业使用分级换热技术。此技术能够使精馏塔中的塔底和塔顶温度差异消除。另外，使用此技术还能够将中间换热器放置到蒸馏塔中的各个塔板中间位置，在精馏塔温度差异比较大的时候，通过中间换热器调节实际温度，并且中间换热器还能够通过低品位冷凝器作为冷却源，使蒸馏塔实际温度降低[4]。其次，使用分级换热技术能够代替低品位冷凝集，使能源资源实际损耗量降低。最后，在改变精馏塔塔底温度的时候，分级换热技术能够通过安装在塔内各个塔板之间的再沸器，根据低品位能源实现热量转换操作，使精馏塔系统实际置换效率提高。对系统整体热效率进行保证，还能够保证精馏塔产品产出质量[5]。
2.2多效精馏技术。此技术指的是在精馏塔中放置两份或者以上同等质量的精馏原材料，使物料成分在精馏塔中压强和温度不断增加，高组分精馏原材料直接提供低组分精馏塔和内部原料，使精馏目标热量得到满足，以使精馏塔中数目物料冷却。多效精馏技术操作能够使高组分原材料能源资源消耗降低，还能够使低组分蒸馏塔实际热量损耗降低，高效、多重使用能源资源，还能够使能源实际使用效率提高，增强精馏经济效益，降低能源损耗。就目前分析，双效精馏技术的使用较为广泛，主要包括平流、逆流、顺流三种。在顺流中，物料成分会进入高压蒸馏塔中，之后在低压蒸馏塔中进入，从而实现系统整体化蒸馏。顺流流程化工精馏工作都是将高压蒸馏塔实现低压塔底部热源供应，将通过塔底液所产生热量成为高压塔热源供应[6]。
2.3塔系热集成技术。此技术大部分都是在多塔精馏中使用，此精馏方式能够使能源使用量降低，并且在化工精馏运行中使所消耗的能量降低，降低单个蒸馏塔消耗能源，实现能源资源节约目的。在塔系热集成技术使用时，要求工作人员使分子数相同的物料根据1∶1的方式在蒸馏塔上下位置放置。另外，在逐一收集不同性质物料时，如果部分回收物料沸点的差别比较大，那么工作人员要先使物料放入到冷却等级低的系统塔中，实现此物料化工精馏操作。最后，使此高关键组分其他物质在精馏塔底部放置，实现整体收集，对化工精馏操作顺利开展进行保证[7]。
2.4提高精馏效率。在化工蒸馏过程中，如果多物质能够及时迅速地分离，则具有良好的节能效果。要想提高物质分离效果，就要使用高质量设备，选择高效率物质分离、填充设备，缩短物料分离时间，避免物料反复循环蒸馏，使蒸馏频率降低。以此，使能源消耗得到进一步的降低，有效实现节能[8]。
3化工精馏高效节能技术的使用
为了对化工精馏高效节能技术的使用效果进行研究，将某化工厂苯-甲苯-乙苯物质精馏结果对比分析，表1为对比结果。通过表1表示，使用化工精馏高效节能技术，能够使生产成本降低，还能够提高化工产品生产效率与质量，有效实现节能目的。虽然在使用化工精馏节能技术的优势比较大，但是在具体使用时的流程复杂，而且具有较大的操作难度，导致存在理论与实际脱节的问题。以此，在化工精馏高效节能技术使用的过程中要注意：首先，化工企业要优化精馏过程，并且通过建模方式创建模拟系统。以此，聘请专家指导，对精馏技术流程进行完善，保证其能够顺利地使用到化工精馏过程中；其次，在化工精馏高效节能技术使用的过程中，要创建大量示范装置，和化工企业生产实际情况结合，实现高效节能技术的创新与研究，保证其能够使实际问题得到有效解决；最后，要求化工企业培养相关人才，并且投入大量转向资金，使精馏节能技术开发得到加强，促进其发展[9]。
4化工精馏高效节能技术的展望
化工精馏高效节能技术为时展需求，其能够使化工企业生产效益得到提高，并且使企业竞争力提高，促进化工企业的持续发展。使用精馏技术过程中会受到外部因素影响，为了实现节能目标，化工行业普遍使用的方法就是转换填料。就目前情况分析，高效整齐填料方式能够提高冷凝器、再沸器传热效果。其次，将热泵技术应用到精馏塔中，并且使用特效精馏技术和多效精馏技术。在科学技术水平不断提高的过程中，能够促进精馏技术的发展，提高化工生产效率和产品质量。但是因为缺少深入性研究，其使用推广比较困难。比如，缺乏实验数据和实际生产经验对化工精馏高效节能技术的使用和推广造成了制约。化工精馏高效节能技术比较复杂，降低了企业使用的积极性，对高效节能精馏技术的发展是非常不利的。为了使精馏使用范围得到拓展，要求政府部门创建优化流程，比如模拟分析系统，使同行业间信息交流得到加强，促进精馏技术的发展。目前，大部分厂商在使用节能技术过程中都会存在短缺问题，因为缺乏充足的开发能力，如果装备存在问题，或者与工作不适应，就无法解决问题。那么，和企业相关开发部门要重视此问题，在对工厂售出技术的时候，要提供完善技术支撑，能够派专业科研人员对工厂技术人员进行指导，通过最快的速度使全新开发技术及时传输给客户。除了节能技术，各个化工企业还要创建节能技术模型，通过技术人员对模型进行优化。假如在工作过程中存在问题，通过探索新技术，利用建设完成模型装置开展实验解决问题。不仅能够突破技术，还能够创新全新节能技术。在示范装置中合理使用，并且应用到日常工作中[10]。
5结束语
对化工精馏过程中高效节能技术进行研究，此技术能够使企业在生产过程中的问题得到解决，并且提高产品质量。另外，针对化工精馏企业来说，要在具体实践过程中持续分析高效节能精馏技术，并且持续的创新，以服务于化工企业，实现企业经济效益和技术效益的最大化。
作者:周兴庆 单位:江苏君信新华安全科技有限公司扬州分公司
