摘要：目前在化工行业精馏工艺应用的过程中出现了一些问题，在一定程度上影响了对于能源利用率的有效提升，造成了能源浪费的问题。对此，应根据现有的精馏工艺流程，开展高效节能技术开发和应用，从而在降低化工精馏过程能量消耗的同时，提升物质分离的效率。鉴于此，主要围绕化工精馏高效节能技术开发及应用展开论述，并结合实际情况给出一些合理化的建议。
关键词：化工精馏；高效节能；开发应用
1化工精馏高效节能技术开发及应用的意义
1.1有利于降低化工精馏过程的能量消耗。化工精馏过程是借助液相和气相之间的相互转化，将易挥发组分和难挥发组分进行有效的传质，从而实现物质分离的工艺流程。研究人员加强对于化工精馏高效节能技术的开发应用，能够将传热反应速度进行有效的控制，对于出现的巨大蒸汽损耗进行有效的调整，从而对于蒸馏塔内部的温度差异进行灵活化的转变，将精馏塔内部的蒸汽热量进行充分的应用，借助分级换热技术的应用，将信号传递过程进行有效的数字化处理，从而提升信息传输的效率和精度，为热量调整方案的应用打下了坚实的基础。
1.2有利于提升化工精馏过程的质量和效率。化工精馏过程是在多个蒸馏塔内进行操作的，呈现出了多程序串联运行的能量输送特点，这在很大程度上决定了节能技术应用的模式和方法。研究人员加强对于高效节能技术的开发应用，能够通过对于蒸馏塔散失能量的全方面收集，实现能量的有效聚合，从而进行能量的再次分配，提升了精馏过程的能量利用效率，对于冷凝以及气化过程的能源消耗起到了保障性的作用，从而提升了精馏工艺的应用效果，更好地实现了对于混合物质的有效分离，提高了分离组分的纯度，从而加强了化工精馏过程的质量和效率。
1.3有利于促进化工行业的快速稳定发展。在化工行业的运行过程中，对于混合物质的分离一直是行业关注的热点和焦点，如何降低能源的损耗和提升能源的利用率，一直是重要的课题之一，对于间接提升化工行业的经济效益具有至关重要的作用。由于蒸馏过程是化工行业分离混合物的最主要方式，其能源消耗率占整个行业的70%及以上，精馏过程是蒸馏工艺的主要步骤之一，能源消耗占比能够达到50%以上，所以加强对于精馏过程高效节能技术的开发应用，能够降低大部分的能量损耗，提升物质分离的质量和效率，促进化工行业的稳定长远发展。
2化工精馏高效节能技术开发及应用问题
2.1分级换热技术的开发及应用缺乏有效性。分级换热技术是通过将具有不同热量的物质借助中间换热器进行有效的热量传递，从而实现对于富余热量进行高效利用的有效节能技术。目前在化工精馏的过程中，由于换热器装置的不稳定，以及对于换热流程规划不科学的原因，经常会出现数据收集困难和预测数值不准确的问题，给热量调整的方案应用造成了较大的阻碍作用，不利于降低精馏过程的能量消耗，难以对多余热量进行有效的再分配，降低了换热效率，不利于分级换热技术的有效应用。
2.2塔系热集成技术的开发及应用缺乏科学性。塔系热集成技术指的是对串联蒸馏塔散失热量的有效收集，从而实现集成热量再分配的高效节能技术。目前由于精馏塔内部以及各塔系之间热集成技术的应用模式尚未成熟，难以进行物料投放比例的科学设计，在很大程度上影响了热量回收的效率，不利于进行蒸馏塔物料的热量信息整合，导致了精馏过程能量单方向利用的情况，给能量的多级使用造成了很大的阻碍作用，不利于化工精馏过程能耗的有效降低，提升了塔系热集成技术开发和应用的难度，给化工行业的节能生产推广造成了不利的影响。
2.3多效精馏技术的开发及应用缺乏规范性。多效精馏技术指的是将每一个精馏塔看成一个效能组分，借助拓展工艺流程的方式，对于供给精馏塔的能量进行重复式的使用，从而提高能量热力学应用效率的节能技术。在进行多效精馏技术的开发和应用过程中，由于对于不同塔系的控制程度难以进行有效的统一，从而不利于进行加热蒸汽的循环化利用，对于顺流、逆流和平流等物料流向难以进行准确的把控，在很大程度上影响了多效精馏技术的规范性开发应用，不利于降低化工精馏工艺的能量损耗率，造成了能量利用率大幅降低的问题。
3化工精馏高效节能技术开发及应用策略
3.1加强分级换热技术开发及应用的有效性。为了有效地提升化工行业精馏工艺的能量利用率，实现能量的循环多级利用，促进物质分离和提纯过程的质量提升。对此，应加强分级换热技术开发及应用的有效性，根据不同化工行业的物质分离需求，建立健全分级换热技术开发应用的规范机制，明确分级换热技术应用的重点和难点，提升操作人员的专业能力水平，加强对于温差的灵活性调整，从而更好地提升蒸馏塔增效的技术应用。对此，应该加强换热器装置的稳定性，科学规划换热流程，将数据收集过程进行准确的控制和调整，明确整体热效率和预期数值之间的潜在差距，从而更好地实现精馏节能的目的。同时应该对于各类换热器进行有效的研究分析，采取适宜的换热器，按照特定传热种类进行换热方案的制定，强化各类换热元件的高效应用，在提升换热效率的同时增强对于换热器的日常维护和管理，促进分级换热技术的高效开发应用。例如，在加强换热器装置的稳定性方面，应该将底板和塔板作为操纵载体，明确对称位置，进行中间换热器的有效安装。同时应加强对于换热流程的规划，强化对于温度数据的即时收集，采取红外测温技术的方式进行温度的数字化处理，通过对于物理材料的有效编号进行冷凝剂的选择，在最大程度上符合内部温差的调节需求，从而降低能耗的增加。另一方面，应将直接接触式换热器、蓄能式换热器、间壁式换热器进行有效的应用，采取有相变传热的方式，加强对于冷凝器和重沸器的日常维护，并且应将各类换热元件如表面蒸发式空冷器进行日常检修操作，保证热量调整过程的高效性，促进化工精馏分级换热技术开发应用的质量提升。
3.2完善塔系热集成技术开发及应用的科学性。为了更好地促进混合类化工物质分离质量的有效提升，降低蒸馏精馏过程中的能量损耗，在最大程度上保证热量的充分使用。对此，各类化工企业应该根据自身的生产实际情况，结合相应的技术研发成果，对于塔系热集成技术的开发应用进行科学性的完善，增强热集成技术应用模式的成熟化和稳定性，加强对于精馏塔物料投放比例设计的科学性，提升对于热量信息整合的有效性，建立健全塔系热集成技术开发应用的规范性机制，从而改变蒸汽热量利用的方向性，为精馏塔系热集成技术的有效应用打下坚实的基础。例如，在提升精馏塔物料投放比例科学性的方面，应该保证塔内持液量占总塔体积的百分数在合理区间内，在进行精馏塔内部热集成时，以原油精馏为例，应该根据原油的各组分进行有效的分离，原油中的烃类主要包括烷烃、环烷烃和芳烃，分别具有不同的馏分，对此，应该按照各烃类物质的不同物理性质进行有效的回收，根据沸点差异进行温差平均值的比对计算，对于冷凝性较差的组分进行有效的处理，将其置于对应的精馏塔系中进行损耗蒸汽热量的收集，从而能够实现对于再沸器和冷凝器的有效使用，加强恒温条件下再沸以及冷凝过程的能量利用效率，有利于据此对于温焓图进行有效的分析，提升对于原油各馏分塔系的热量回收效率，促进塔系热集成技术的规范性应用。
3.3提升多效精馏技术开发及应用的规范性。为了进一步提升化工行业精馏工艺的应用成效，在最大程度上降低能量的不必要损耗，提升蒸汽热量的循环使用效率，促进能量供给成本的有效降低。对此，有关化工企业应根据不同物质提纯的实际需求，加强对于多效精馏技术的工艺开发，提升多效精馏技术的应用效果，明确多效精馏流程操作的重难点，通过增强对于不同塔系控制程度的方式，加强对于物料流向的精准化把控，明确多效精馏技术的应用原理，提升对于多效精馏流程的深刻认识，将多效精馏的节能效果和效数进行相应的计算，遵循多效精馏的应用准则，从而能够有力地促进多效精馏技术的实际应用。同时应该强化对于多效精馏过程中操作人员工作水平的有效提升，定期开展多效精馏模式的集中学习，将热量循环模式的有关操作重点进行讲解，从而提升热量综合式设计布局的科学性和针对性，从人力层面保障了多效精馏技术开发及应用的规范性，能够为化工行业精馏工艺节能降耗模式的推广打下坚实的基础。例如，在多效精馏原理方面，应该有效利用冷热介质之间的过剩温差，按照逐塔逐级降低的能位规律，对于供给热量蒸汽的循环使用进行有效的操作，借助前效塔压力比后效塔压力高的原理，利用塔顶蒸汽冷凝热量保有量较高的特点，对于后效塔釜液进行有效的热量传输，将塔顶蒸汽和塔底加热蒸汽进行有效的循环模式应用，避免了外加蒸汽和冷凝介质的中途添加，从而实现了节能降耗的目的。在多效精馏流程方面，应该将加热蒸汽和物料流向进行有效的安排，明确顺流、逆流和平流的走向，对于高压塔和低压塔的每效均有进料进行控制，促进物料和蒸汽流动方向的相同动力提升。在进行多效精馏节能效果和效数的计算方面，应该借助η=（N-1/N）*100%的计算公式，在明确效数N的基础上，可以计算出具体的节能效果。由于塔系数量的不断增加，能够不断提升节能效果，经过计算可得单塔精馏的节能效果为0，双塔精馏的节能效果为50%，三塔精馏的节能效果为67%，随着效数的增加，节能效果的提升率大幅下降，所以在考虑到节能效果和经济效益的基础上，应该合理确定精馏塔系的数量，一般维持在2~3左右为宜，从而促进多效精馏流程的科学性提升，为化工精馏节能效果的有效加强打下了坚实的基础。
4结语
综上所述，为了有效提升我国化工行业精馏过程中能源的利用率，进一步增强化工行业的生产效率，提升我国工业企业的经济效益，对此，首先对于化工精馏高效节能技术开发及应用的意义进行了分析，并结合目前存在的三点问题进行了阐述，从加强分级换热技术开发及应用的有效性、完善塔系热集成技术开发及应用的科学性、提升多效精馏技术开发及应用的规范性三方面入手，提出了一些切实可行的应用措施，以期能够为促进化工精馏高效节能技术的成功开发和广泛应用打下坚实的基础。
参考文献
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[3]陈小祥.化工精馏高效节能技术的开发及应用[J].化工设计通讯，2019，45（1）：194，222.
作者:张茂辉 单位:大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司
