摘要：现阶段我国化工行业迅速发展，规模扩张和产量增加的背后是巨大的能源消耗，现阶段化工精馏的高能耗低效率与我国可持续发展不符，因此需要对化工精馏进行技术优化和开发，实现节能降耗提质增效，需要从化工精馏的环节、流程、作业原理、发展方向以及应用空间着手分析，不断提升化工精馏的效率，降低能源损耗，保证绿色发展的同时实现企业发展。
关键词：化工精馏；高效节能；技术开发
0引言
我国虽然能源储备量巨大，但是由于较高的人口基数导致供需矛盾不断激化，因此在生产过程中需要保证环保节能，保证能源的利用率提升生产效率，化工精馏主要适用于化工行业的提纯流程，在化工精馏过程中存在很多与节能降耗相违背的现象，为了保证化工精馏的效率，降低化工精馏的能源消耗，需要积极对化工精馏高效节能技术进行开发，并分析其应用方向和应用空间。
1化工精馏的流程分析
化工精馏简而言之就是提纯分离的过程，在化工生产过程中，由于不同物质的性质不同，需要对物料需求的特征进行提取，进而满足生产需求，可以说高效节能精馏是精馏作业的创新和优化。传统的精馏作业与高效节能精馏存在本质的区别，首先在设备上传统精馏需要借助精馏塔完成作业，主要的作业原理是热能进行蒸汽加热随后达到液体的沸点导致液体发生物理气化反应，进而实现分离提纯，随后剩余的成分则需要冷凝水进行冷却回收，整体作业过程能源消耗较大且限制性较强，在精馏效率方面也不尽人意，因此需要结合现代化技术来进行优化，高效节能精馏技术采用冷凝热的方式将热能集成进而降低精馏过程中的能源消耗，整个精馏过程通过分析液体性质和沸点来对特定成分有效分离，在节能降耗方面有着优质的表现。图1为化工精馏流程。
2化工精馏传统技术与高效节能技术的对比分析
据不完全统计分离环节的能耗超过整个过程中产生的能耗八成以上，而经过实验分析得出化工精馏看来是目前提纯效果最优质能源消耗最低的方法，传统的精馏技术能源利用率极低，甚至达不到整体能耗的10%，且整个过程排放量较大能源消耗远超其他国家，因此需要借助化工精馏来节能降耗，因此需要分析传统精馏与节能精馏技术的工作原理和优势差距，以提升高效节能精馏的发展应用空间。
2.1传统精馏
将物料送入到原料釜内，随后进行高压蒸汽作业来对物料进行热处理，通过热传导，原料逐渐达到沸点并发生气化，精馏塔的顶部有冷凝水冷却装置，气体预冷会液化进而将原料按照不同性质和比重进行分离提纯，整个过程需要大量的热能维持，且能量不可逆基本无法回收利用。
2.2高效节能精馏技术
高效节能精馏法利用冷凝水来对能源进行回收再利用，在精馏塔内实现能量收集和循环作业，进而对原料进行二次蒸馏作业，可以有效实现能源二次利用，现阶段最常用的节能精馏技术就是热泵精馏，利用蒸汽压缩机来对精馏过程中产生的蒸汽动能进行压缩进而形成高压蒸汽整体加热效率较高且能源需求量较低，在精馏效率表现上更为优质，不仅节能减排还能对热能进行回收再利用，进而从能源消耗、污染物排放等多方面有着优质的表现。
2.3传统精馏与高效节能精馏技术的对比实验
为了明确高效节能精馏技术的开发及应用，通过对醋酸传统精馏和高效节能精馏热泵精馏技术进行对比，进而明确节能提效方面的优质程度，原始材料选择0.45的水以及0.52的醋酸，进料速率控制在统一标准并对回收率进行数据分析，结果发现传统精馏的回收率为0.91，而高效节能精馏回收率超过0.99，且能源消耗和成本方面，热泵精馏技术都更优质[1]。
3化工精馏技术开发
3.1分级换热技术
分级换热技术就是对传统的精馏装置进行改装，在精馏塔内部进行换热器安装，进而来提升热能的利用率和冷凝效率，可以更充分的将精馏塔进行性能提升，同时有效防止精馏塔受热不均匀导致分离作业质量较低的现象，如果精馏塔内部温差较大则无法实现材料分离的目的，因此采用分级换热来对热能进行均匀疏导并保证精馏塔内部温度相对均衡，可以有效控制温度变化，且整体改装方式较为简单成本较低，为了提升冷凝效率，降低能源消耗可以结合再沸器和冷凝剂同时使用，既可以提升热能转换的效率保证温度的长效性，也能在静压差的作用下对蒸发掉的液位进行持续回补，整体表现优质。
3.2多效节能技术
多效节能技术涉及技术层面较为广泛且设备成本相对较高，技术要求和操作难度相对较大，是目前相对较为少见的精馏技术，需要对温度和压力以及其他相关技术的参数进行分析控制才能保证精馏的效率和质量，但是可以有效回收精馏塔内部热能且排放量较少，是未来发展的方向之一，需要借助再沸器来提供热能并保持热能持续供应，随后通过高锰酸钾溶液进行冷凝作业，通过温度压力之间传热原理来控制热量的传递，进而降低热传导过程中的能量损耗，目前考虑到企业的经济效益，在使用多效节能技术时往往选择对精馏塔数量进行增加以降低成本，但是导致精馏效果下降，因此需要针对性进行优化[2]。
3.3精馏塔热集成技术
精馏塔热集成技术是现阶段最常见的精馏技术，既能有效控制能源消耗，同时经济表现较为优质，精馏塔热集成技术主要针对单个精馏塔进行，在内部分子数量基本相似的前提下，可以将物料位置进行更换，并对内部物料比例进行设计，结合实际蒸馏情况来对物料进行收集，分析不同物料的沸点保证精馏作业的科学性，在精馏作业时将热量进行引导将未充分发挥的热量进行收集，有效对单一精馏塔进行改造和精馏设计进而实现不同物料有差异分离和分类回收，整体能源需求量较低且基本上不会出现精馏温差，整体蒸馏效果较为优质。
4化工精馏技术的发展方向
4.1创新技术引进新型精馏装置
随着科技不断进步，化工企业已经基本步入自动化机械化时代，但是在化工精馏技术上，与科技发展存在脱节现象，很多时候没有意识到高效节能化工精馏技术的重要性，而化工精馏技术硬件设备和技术缺陷是现阶段面临的最大的挑战，因此需要不断对化工精馏技术进行创新优化，并结合实际情况引进先进的化工精馏技术和设备，并逐渐对化工精馏技术和设备使用进行统一标准规范，在重点环节和区域安装能源设备和污染处理装置进而保证化工精馏节能环保，并构建评价反馈体系来对化工精馏技术进行科学多层次评价，不断根据评价来进行优化创新设计[3]。图2为精馏装置。
4.2利用智能化技术来对多效节能技术进行缺陷弥补
多效节能技术设计技术层面较多，可控性可操作性较强，由于操作人员专业程度不够因此需要从两方面来进行弥补，进而完善多效节能技术，首先大力进行人才培养保证人才的专业性进而具备多效节能技术操作能力，其次大力发展智能化技术，结合自动化技术来对多效节能技术进行全自动智能控制管理，进而打破多效节能技术的限制，保证蒸馏质量和效率。
4.3加强人才建设，拓展高效节能精馏技术的使用空间
首先需要对高效节能精馏技术有一定的认知，明确其使用空间和发展方向，进而针对性进行人才队伍建设，保证人才结构的科学性，结合现代化信息化技术来构建精馏节能模型，分析各个环节，对各个环节和设备元件进行调整和创新进而从多角度来实现节能减排，相关部门积极组织进行认知学习和专业技能培训，保证人才队伍的先进性，并邀请一线工作人员和相关领域的专家进行沟通实现科学设计，保证精馏技术能达到预期的效果。
4.4能源设备分析
现阶段我国积极开展新能源研发，各个领域逐渐开始进入新能源时代，而化工精馏也在不断创新，在新能源领域不断对能源结构进行优化，例如可以借助可再生能源例如热源地泵或者太阳能风能来将动能进行转换或者直接对热能进行利用，同时在精馏过程中产生的蒸汽可以借助在蒸汽机和电动机来进行电能转换，进而将整体能源结构进行优化和改变，整个设计过程需要保证先进性，并积极对科技发展和社会发展进行准确的前瞻，以提升能源设备的利用率，但是整个能源设备的研发过程相对漫长且需要进行大量实验才能进行生产推广。
5结语
综上所述，高效节能精馏技术现阶段主要有分级换热技术、精馏塔热集成技术、多效节能技术三种，具体选择需要结合自身实际需求科学选择，目前高效节能精馏技术尚有较大的发展空间，因此需要从人才结构、技术设备、技术创新多方面进行发掘，充分发挥高效节能精馏技术的经济价值和生态价值。
参考文献：
[1]周兴庆.化工精馏高效节能技术开发及应用[J].化工设计通讯，2021,47(02):55-56.
[2]张茂辉.化工精馏高效节能技术开发及应用[J].化工设计通讯，2021,47(02):78-79.
[3]魏文博.化工精馏高效节能技术开发及应用[J].石化技术，2020,27(01):23-24.
作者：林号然 单位：四川省盐业学校
