化工精馏高效节能技术的开发及应用论文_唐军

化工精馏高效节能技术的开发及应用论文_唐军

大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司 内蒙古锡林郭勒 027300

摘要:我国的资源总量丰富,但是人均占有量少。与此同时,经济的发展需要消耗大量的资源,故而必须积极实施可持续发展的重要战略。当前,能源问题已经成为了社会发展的限制性因素,尤其在工业领域。在化工生产中,随时都需要实施提纯以及分离操作,因此不可避免的要落实精馏措施。但是精馏技术在实施的时候,通常需要消耗大量的能源。由此可知,探究化工精馏高效节能技术是非常有必要的,必须积极对这一技术实施开发。

关键词:化工精馏;高效节能技术;开发及应用

一、精馏原理介绍

精馏是对化工物料进行分离的一种手段,如将石油精馏过程中,根据其组分的不同沸点,获得不同的化工产品,因此,这个过程一般是在精馏塔中完成。需要精馏的物料一般在精馏塔的底部熱量供给条件下实现汽化,然后再精馏塔内不同的塔板上进行传热、传质,从而根据汽化组分的本身性质获得分离,剩余的汽化物质一般是采用冷凝的方式进行回收,并进行循环精馏。整个精馏过程中的能耗损失较大的地方主要是精馏塔顶部的损耗,因此,要对精馏进行节能,首当其冲的是开展此部分的节能技术开发。

二、精馏影响因素

化工精馏过程受到很多因素的影响,其中精馏塔的塔压、物料的进料量、塔内温度控制和精馏回流比控制对其影响比较显著。如精馏塔内的塔压变化会直接影响塔板上组分的成分变化和分离浓度;物料的进料量一般都是控制在加热釜和系统冷凝的承受范围内,其过多或过少都会对最后的产品质量带来一定的影响;温度则对精馏会有直接的显著影响,其降低会导致精馏塔底的冷负荷变大,整个分离过程和状态都会受到严重影响;选择合理的回流比对产品质量的控制具有较大的影响,回流比值过大过小都会降低产品质量。因此,要输出较好质量的产品,就需要对精馏的各个影响因素进行合理的控制和调节,以保证精馏工艺参数与产品质量需求相匹配。

三、化工精馏高效节能技术开发

1、塔系热集成节能

单个精馏塔被应用在传统的化工中,有较大能耗,而塔系热集成节能技术,蒸馏是凭借多个蒸馏塔实现的,可以将精馏能耗降低,最终实现节能。总之,对于分子数相近的物料来说,可分布在精馏塔的上部和下部,其比例为1∶1,针对物料的不同挥发性进行逐个回收。若组分物相沸点差异大,则应采用低等级冷却系统的蒸馏塔蒸馏,并将挥发度最高的组分在尾部收集。塔系热集成节能技术利用多个塔收集不同沸点差异的物料,防止单一塔温差过大,最终实现节能。

2、分级换热节能

在塔板中间对换热器进行安装,称为分级换热节能,其作用是可以将蒸馏塔中的低位能利用效率进行提高,从而平衡蒸馏塔中的冷热状态,防止塔底和塔顶的温差较大,最终实现节能效果。在对温差进行缩小的同时,可将低品位冷凝剂应用其中,从而使高品位冷凝剂的能耗有效降低。并且,一旦蒸馏塔下部位置有较大的温差,就可以在塔板间安装再沸器,并通过低品位进行热量转换,从而使热效率提高,节能效果最佳。

3、多效精馏节能

多效蒸馏节能技术,就是使用具有增加的压力和操作温度的蒸馏塔,在这种类型的蒸馏塔中送入多种等量的物料,这可以对高组分塔的热量充分利用,从而将热能提供给低组分的塔的再沸器,最终实现节能。与此同时,还能够冷凝高组分塔,从而实现高组分塔对冷源水能耗的降低,进一步使组分低的塔的热能消耗降低,达到节能目的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据当前情况,多效蒸馏节能技术被很多化工企业使用,并且效果较为显著,但根据实际的应用,将多效精馏节能技术统分成了三个流程,具体如下:①平流流程:高低压塔双路进料被应用在平流流程中,即产品能够分别从塔底和塔顶产出,并且再沸器的热能是由高压冷凝器提供的,最终达到节能目的;②逆流流程:有蒸汽进入高压蒸馏塔中,并且将原料送入低压蒸馏塔中,低压蒸馏塔的热量由高压蒸馏塔提供,最终达到节能效果。③顺流流程:在高压蒸馏塔、低压蒸馏塔中依次送进原料,高压蒸馏塔的釜底液为低压蒸馏塔的底部提供了热量,以此满足节能效果。

4、精馏效率的提升

在化工蒸馏中,若多种物质能够在很短的时间内得以迅速分离,这样就能够使节能效果显著。想要使物质的分离效率提高,第一步则是要应用高质量设备,尤其是要很好地选择效率高的物质的分离、填充设备,这样能够使得物料分离的时间缩短,同时也能够防止物料进行反复循环蒸馏,降低蒸馏频率,这样,也会最大程度地降低能源消耗,最终实现节能。

四、有效开发化工精馏高效节能技术

1、积极实施分级换热的措施

若要实现分级换热节能的效果,首先应该增加换热器,并且将此安装在塔板中间位置。如此一来,蒸馏塔的中低位能便会被多次使用,从而增加其使用效率。并且,借此还可实现均衡冷热的功效。若是冷热不均匀,则会致使塔底以及塔顶的温差过大,故而难以实现节能的效果。在实施分级换热的时候,应该采用低品位冷凝剂,从而减少高品位冷凝剂的使用。若是其温差过大,则必须在塔板中间位置放置转换热量的设备,即再沸器。

2、积极实施塔系热集成措施

以往在实施精馏操作的时候,最常用的便是简便的精馏塔。就这一设备而言,通常需要有较大的消耗。为改变这一现象,需要采用多个蒸馏塔即塔系热集成方式。采用这种方式,可以更高效地促使能源消耗量的减少。若是物料的分子数极其相似,那么需要把该物料分别放置在蒸馏塔上下位置,位置可以颠倒。值得注意的是,该物料的比例应控制在一比一的范围内。在操作完成之后,观察物料的挥发状态从而进一步实施物料的回收措施,防止资源浪费。难以避免的就是各原料的沸点各不相同,甚至具有较大的差异。故而应该将其放置在低等級的冷却装置之中,确保其实施科学的蒸馏。最终,将设备尾部的最高挥发效率的组分进行收集,从而确保资源得到合理管理。由于精馏塔的数量较多,故而有利于将不同沸点的物料进行管理。通过这一措施,能够有效转变传统的精馏模式,防止出现温差的问题。

3、积极实施多效精馏的措施

多效精馏关键在于对压力以及温度实施有效的管理,在此基础上增加精馏塔的数量。为提升精馏塔的高效性,可把等量的物料放置在精馏塔之中。而且,物料是通过多股而得以实现其价值的。在各种设备的正常运行中,对于组分较高的塔而言能够高效地提供精馏所需的热量。与此同时,它还能够为组分较低的再沸器补充一定量的热能,从而使其能耗量得到满足。除了热能之外,精馏措施下还需要实施一定的冷却操作,合理控制组分塔消耗的冷源水。主要措施是将整个系统中的低组分塔实施监控,防止其热能被肆意消耗,杜绝其损耗操作出现。

结束语

通过研究化工精馏过程中的高效节能技术,可知,这项新技术既可以解决企业在进行生产时的高能耗问题,并且也能够使产品的质量提升。与此同时,对于化工精馏企业而言,还需要在具体的实践中,对高效节能型精馏技术进行持续的完善和深入的探索,从而能够将其继续创新,更好地为化工企业服务,最终实现企业技术效益和经济效益最大化的目的。

参考文献:

[1]刘勇全,吴玉龙.化工精馏高效节能技术开发及应用研究[J].化工中间体,2015,(2).

[2]李凤莲,任瑞平,邹雪梅.化工精馏高效节能技术开发及应用[J].化工管理,2014(3).

[3]李洪亮.浅析化工精馏高效节能技术开发及应用[J].化工管理,2017,(21):95.

论文作者:唐军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/8/1

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