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精馏过程中的节能技术有哪些？

化工行业的竞争日趋激烈，在产品极其微薄的利润下面，企业开始考虑降低生产成本，吨产品如果能够降低数十元，也许将给企业摆脱困境，甚至盈利。精馏装置作为用能用户，也逐渐成为企业考虑的对象。常见的精馏节能技术通常有如下几种：

 

一、改进生产运行过程

1、利用预热进料进行节能
 
进塔的物料很多情况下需要进行预热，与此同时，精馏塔所采出的馏出液、侧线馏分以及塔釜液都是在相应的沸点温度进行采出的，这些采出物在进行下一道工序之前需要进行冷却处理。这种情况下可以对采出物的热量通过对进塔物料进行预热的方式来充分利用，从而达到节能的目的，这种预热进料的方式虽然简单，但是可以节省大量的能效。
2、根据物料的不同使用合适的进料位置
 
多种物料混合的过程其本质为熵增过程，根据物料组分含量差异的不同，将进料口进行适当的调整，通过提高和降低进料口来控制提馏段的大小，能够充分完成相同分离任务的情况下，消耗更低的能源。这种技术主要实现方式是实现进料口的调节，目前在化工生产过程中，这种方式是比较普及的。
3、回收再利用塔顶余热
 
塔顶余热的最大载体是塔顶的蒸汽，其蕴含的冷凝热具有很大的数值。以炼油厂常压塔和催化裂化装置精馏塔为例，其塔顶的蒸汽温度可以分别达到88 摄氏度和93摄氏度以上。通常情况下，对于塔顶余热进行再利用的方式有转化为低压蒸汽进行直接供热、利用余热进行制冷、发电等手段。
4、利用可能方式降低回流比
 

由于回流比与塔径和功耗都是成正比例关系的，回流比的选择对于化工产业工厂而言其本质是设备费用和能源费用的最佳比例，多种烃类精馏塔的最优回流比的1.11倍到1.24倍之间。回流比的选择通常会基于分离物系的相对挥发度和分离要求度来进行选择，调整合适的回流比能够对加热费用和冷凝费用的合理分配。

 

二、采用先进的精馏技术

1、对多塔精馏进行优化排列
 
精馏塔排列序列的优化实际上能够对能源的消耗产生很大的影响，通常情况下蒸馏塔的排列会把分离难度最大的物料精馏塔和对回收率要求最高的物料精馏塔放在最后，而将腐蚀性强的组分精馏塔和容易结焦物料精馏塔放在最前，然后根据汽液平衡常数的大小来进行优化排列，这样在保护设备的情况下，尽量减少能源消耗。
2、采用多效精馏技术
 
多效精馏技术的原理与多效蒸发相类似，都是通过对多组分物料的分离通过压力不同的精馏塔进行精馏，由于受到设备、投资、操作难度等多方面条件的限制，目前采用最多的方式是双效精馏。
3、中间再沸器和冷凝器的架设
 
采用中间再沸器和中间冷凝器的方案，能够使蒸馏塔总热负荷输入和输出均为塔底再沸器和塔顶冷凝器的传统模式发生改变，通过对精馏塔不同区间的温度进行控制，实现节能效果。
4、采用热泵精馏技术
 
热泵精馏技术的原理是将冷凝器的热量再传递给再沸器，这种做法由于能够有效利用热能，因而对能源的使用率有明显的提高。根据工质的不同可以将其分为直接和间接两种热泵蒸馏技术，其中直接热泵蒸馏是以塔中的物质作为工质，间接热泵精馏是添加额外循环物作为工质。
5、采用热耦精馏技术
 
热耦精馏技术的做法是在不同精馏塔之间，在一塔内将一股液相物或者气相物作为另外塔的塔顶回流，这样不仅能够节省冷凝器和再沸器的建设和维护费用，还能够通过热量的耦和来实现节能效果。
6、采用透热精馏技术
 
与绝热精馏塔相比，透热精馏塔采用两个或者多于两个的换热器，这些换热器能够起到提供热量或者移出热量的作用，实现节能效果。
7、使用内部能量耦合精馏
 
内部能量耦合精馏的原理是将传统的精馏塔分成精馏段和提馏段两个部分，再二者之间通过设置压缩机来进行能量耦合，通过提高过程的可逆性来提高能量的利用效率。内部能量耦合精馏现已在大型化工厂内得到广泛的应用。
发布时间：2024-04-15