化工生产中精馏技术的原理及应用分析

化工生产中精馏技术的原理及应用分析

徐海涛李燕飞唐志阳

丰益表面活性材料（连云港）有限公司江苏连云港222000

摘要：从我国化工行业发展现状分析，我国化工生产技术并不成熟，在生产中的能耗也相对较高。据有关统计显示，我国化工、石油生产业的能耗是亚太地区的1.5倍，是欧洲地区的2.2倍，原因是由于节能技术开发不足，特别是在精馏过程中没有应用高效节能技术。因此，为了能够进一步推动我国化工企业发展，实现绿色生产模式，须要进一步对精馏技术进行研究，分析精馏技术的原理，探究系当代精馏技术在化工生产中的应用。基于此，本文对化工生产中精馏技术的原理及应用进行分析。

关键词：化工生产；精馏技术；原理；应用

1精馏技术原理

精馏技术主要是通过消耗将精馏塔底部的低温区域转移到塔的高温区域，补偿机械工作，再通过塔顶通过低温蒸汽作用于底部再沸器的热源。根据精馏技术的生产介质和精馏工艺，精馏技术可分为直接塔式热泵精馏和间接热泵精馏两种。

1.1直接塔顶式热泵精馏系统

该系统主要由压缩机、蒸馏塔、驱动器、蒸发器和辅助蒸发器组成。在实际应用中，对货架上的热品质要求很高，为了实现换热，系统中只设置了一台换热器。压缩机系数低，能有效地降低整个精馏塔的运行能耗。问题，并能提高压缩效率。此外，直接塔顶热泵精馏系统结构简单，维修工作更加方便。

1.2间接式热泵精馏系统

该系统由压缩机、蒸馏塔、执行器、蒸发器、辅助蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成。间接精馏系统能有效地分离塔内的物料。换句话说，标准蒸馏系统直接用于降低系统控制和设计的难度。此外，与直接精馏系统相比，间接精馏系统主要是由于内部增加了换热器，在一定程度上降低了操作效率。在间接蒸馏系统中，水是内精馏的主要工质，它减少了传统制冷剂的依赖，在实际应用中具有很大的优势。水具有较高的化学稳定性和热稳定性。在工程设计中，没有新的数据也很丰富，即使内部泄漏不会影响周围环境。另外，间接蒸馏系统的成本相对较低，此外，水具有较强的热导率，换热过程中的换热面较小，尤其适用于井底温度较高的蒸馏系统。

1.3其他

蒸馏技术还包括蒸汽加压，即常规蒸馏技术。热泵系统由两个换热器、一个膨胀阀、一个压缩机和工作流体组成。在蒸发器中，工作流体温度在加法开关中蒸发，在从热源获得热量之后，工作流体被压缩，另一个具有较高温度的换热器被添加到冷凝器中以产生潜热。制冷剂冷凝后，再膨胀进入蒸发器，从而完成循环。

2精馏技术在化工生产中应用发展

蒸馏技术在化工企业的生产中起着重要的作用。由于精馏技术应用的不断扩大，能耗问题日益突出，已成为化工企业必须正视的问题。在精馏技术在化工生产中的应用和发展中，液体混合物的分离是一个极其重要的环节。通过分离液体混合物和与其他混合物的二次熔融，可以完成液体混合物的分离。汽化量。由于精馏技术在应用中的复杂性，在分离过程中需要对这两种物质进行转移和转化，并通过循环蒸馏技术来保证精馏。技术可以充分发挥作用，实现物质的最佳分离。

精馏技术在化工中的应用与发展。由于精馏技术应用范围广泛，根据生产要求的不同，蒸馏技术主要分为间歇精馏和连续精馏两种方式，其中间歇精馏主要分为间歇精馏和连续精馏两种类型。该方法一般适用于小规模生产，而连续精馏则适用于大规模化工生产。连续精馏在我国主要用于化工生产。同时，根据不同的工作方式，蒸馏技术可分为平衡蒸馏技术、简单蒸馏技术和特殊蒸馏技术。为了使精馏技术适应社会的发展，降低生产能耗，应根据精馏技术的发展，改进和完善精馏技术的应用模式，使精馏技术达到较高的水平，有效完成化工生产工作，促进化工企业经济发展。

3影响精馏技术在化工生产中应用的因素

3.1压力对精馏技术操作应用的影响

在化工生产中，化工企业对精馏塔中的混合物质进行分离。因此，对精馏塔的压力有一定的要求。蒸馏技术只能在一定压力下完成混合物的分离操作。在化工生产过程中，精馏塔需要保持一定的压力。为了保证混合物的分离在最大程度上处于最佳状态，在精馏塔操作过程中，如果精馏塔内压力发生变化，则精馏塔中的气液组成会发生变化，影响混合物分离的精度。精馏塔压力的变化将直接影响气体的浓度。轻的部分使混合物很难有效地分离。严格地说，在实际操作中，精馏塔内的压力似乎会增大或减弱，这将极大地影响精馏塔的气液分离浓度，给化工生产带来问题，阻碍化学工业的生产和运行。

3.2温度变化对精馏技术的影响

为了避免温度变化对化工生产产生不必要的影响，化工企业在使用蒸馏技术进行化工生产时，需要严格控制操作过程中的温度。在精馏工艺运行过程中，温度对蒸馏工艺有很大的影响。如果精馏塔内物料的温度发生变化，会增加塔内的运行负荷，使精馏塔内的进料发生变化，从而影响精馏塔的水平。恒，难以完成化工生产工作。当塔内物料温度降低时，塔底热负荷增加，塔顶冷却负荷减小，使塔内冷却热量分布不平衡，影响精馏工艺的运行过程。因此，精馏塔内的温度变化主要是由进料温度引起的。在化工生产中，必须控制精馏塔的进料温度，避免精馏塔内的温度变化，降低温度变化。温度对蒸馏工艺操作过程的影响，使混合物质的分离成为可能。

4化工生产中精馏技术应用效果分析

4.1直接式精馏技术应用效果

直接蒸馏技术在丙烯丙烷分离系统中得到了广泛的应用，可使生产效率从3.16%提高到8.10%，经济性非常高。在实际应用过程中，直接蒸馏系统在运行中主要消耗电能，水的消耗非常小，在实际应用中不需要消耗蒸汽，大大降低了总能耗和运行成本。同时，热泵精馏能的总运行成本大大降低，冷却水不是唯一的决定因素，冷却水的消耗较少，工作压力将逐渐降低，使整个蒸馏过程变得越来越多。该系统简单，易于维护，大大降低了设备应用的成本。与常规蒸馏相比，直接蒸馏的优点是：首先，直接蒸馏没有蒸汽的能耗，但比常规蒸馏更高的能耗；其次，冷却水的直接蒸馏比常规蒸馏低85%，成本仅为常规蒸馏的1/4。一次蒸馏操作节省的运行成本约为480元。

4.2间接式热泵精馏应用效果

采用间接精馏法，可以大大提高蒸馏效果，处理乙苯/对二甲基溶液。通过对间接精馏法的节能效果和经济效益的分析，可以看出间接精馏法可以节约能源。效果很好，附加投资周期可控制在1年以内。在整个间接精馏系统中，压缩机作为精馏系统的核心，在机械制造精益化的今天，压缩机的体积变得非常小。以水为工质，使工程师在实际操作中更加方便，提高了间接蒸馏技术的应用效率和安全性。与常规蒸馏相比，间接蒸馏具有以下优点：第一，冷却水量比常规蒸馏少，冷却水量是常规蒸馏的1/10；第二，没有蒸汽消耗。第三，由于间接蒸馏用于大规模生产过程，其成本节省也很大，但前期的成本很高，通常高达百万；第四，有一个回收期，通常为0.23，效益非常可观。

结语：总之，精馏技术在化工生产中有着广泛的应用，有多种实现形式。在适当的条件下，采用热泵蒸馏系统可以有效地提高化工生产的效率和质量，提高化工企业日常经营的经济效益。在塔中加入高效组分的塔和再沸器，可以进一步提高节能效果。由于目前市场上精馏设备相对较多，化工企业需要根据自身的产品结构和实际需求合理选择精馏技术，以充分发挥精馏技术的积极作用。

参考文献：

[1]任海伦，安登超，朱桃月，李海龙，李鑫钢.精馏技术研究进展与工业应用[J].化工进展，2016，35(06):1606-1626.

作者信息：

徐海涛，身份证号码：4115221986****3911；

李燕飞，身份证号码：3207061986****1015；

唐志阳，身份证号码：3207031989****1017。