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.