精馏过程节能技术浅谈
化工精馏节能技术探讨
一
加， 且受到 第一级 加热 蒸气压力及末级冷 却介质种类 的限制， 操作 愈发 困难 ， 一般 由单效改为 双效可节 能５ Ｏ ％， 双效 到三效 ｎ 增加 １ ７ ％， 三效 到四效 仅增加 了８ ％， 可见， 多效精 馏后几效所产生的节 能效果 不断下 降， 因此 工业上一般 采用双效精 馏， 其工艺流程 按加热 蒸气和物料 的流 向不同， 分为平流 、 顺流和逆流 三种。
递 增的Ｎ 个 精馏塔 中， Ｎ 个 塔 的操 作温 度也依 次递增 。 压 力和温 度较 高 塔 的塔顶 蒸汽向较低塔 的塔 釜再 沸器供热 ， 同时 自 身也被冷凝 ， 以此 类 推， 这样就 节省了低压塔再 沸器的能耗 和高压塔 冷凝器的水 耗。 在这个 系统 中， 只需 向第一 个最高压 力塔 供热 ， 系统 即可进行工作 ， 所需 能 量 约为单塔能 耗的１ ／ Ｎ， 如将三个 塔 串在一起采 用三效精馏 技术 ， 其能 耗
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ，ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ
仅用原来的 １ ／ ３ ， 节能幅度达 ￣ Ｕ ６ ７ ％， 节 能效果非 常明显。 多效精 馏 由于 随着化 工技术 的迅猛 发展， 化工技术 的进 步在化 工生产过程 中， 分 效 数增加 ， 加 热蒸气用量减少， 能耗 降低 ， 但效数越 多， 设 备投资费用增
工精馏 节能问题 进行讨论。
【 关键 词 ｌ 化工节能； 精馏技术
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍ ｏｄ ｅ ｒ ｎ ｃ ｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
应 放在最 后分离。 简单精 馏流程 采用热 集成 技术 比无热 集成 的可 节约 操作费用５ ０ ％， 可见塔系热集成技 术对于分离过 程能耗 的影 响往往比单 个塔 的优化更显著 ， 这是挖 掘精馏 系统 节能潜 力极大 的一种措施 ， 因而 成 为节能研究者 的热点对象 。
精馏过程节能技术综述
精馏过程节能技术综述现代工业生产过程中，精馏过程是十分常见的一种操作，用于从混合物中分离出不同组分。
然而，传统的精馏过程存在能源浪费的问题，因为它需要大量的能源来进行加热和冷却。
因此，如何降低精馏过程的能源消耗成为了一个重要的研究方向。
在过去的几十年里，研究人员提出了多种节能技术，以下综述了一些常见的节能技术。
首先，改进传统精馏塔的设计是一种简单但有效的节能方法。
例如，使用多级精馏塔可以增加分馏塔的效率，减少需加热和冷却的动力。
此外，增加塔内的换热面积也可以改善能量利用率。
此外，通过使用先进的塔内填料和分布器，可以提高物质的传质效率，从而减少所需的塔高和物料回流比例。
其次，热力耦合是另一种常用的节能技术。
该技术通过将不同温度的流体进行热交换，来降低能源消耗。
例如，实施热力耦合可以将进出精馏塔的气体进行热交换，从而降低所需的加热和冷却负荷。
此外，热力耦合还可以用于塔内热交换，例如通过使用塔内回流来预热进入精馏塔的物料。
另外，采用较低的工艺温度和压力也可以有效地减少精馏过程的能耗。
降低工艺温度可以减少所需的加热负荷，而降低工艺压力可以减少所需的冷却负荷。
因此，在设计和操作精馏过程时，应考虑选取较低的工艺温度和压力，以降低能源消耗。
此外，使用较低的辅助能源，如太阳能、余热等，也是一种常用的节能技术。
太阳能可以用于提供所需的加热或冷却能量，从而降低对传统能源的依赖。
余热是指在其他工艺过程中产生的废热，在精馏过程中可以被回收利用，用于提供所需的加热或冷却能源，进一步减少能源消耗。
最后，引入新的分离技术也是提高精馏过程能耗效率的一种途径。
例如，膜分离技术被广泛应用于分离混合物中的气体或液体组分，并且其能耗通常较低。
相比传统的蒸馏过程，膜分离技术不需要额外的加热和冷却能源，因此能够有效地节约能源。
总的来说，精馏过程节能技术的研究和应用对能源的合理利用具有重要意义。
通过改进传统精馏塔的设计、热力耦合、降低工艺温度和压力、使用低辅助能源和引入新的分离技术等方法，可以有效地降低精馏过程的能耗。
精馏过程的节能降耗
精馏过程的节能降耗精馏过程在化工产业中是一项重要的分离技术，但是它也是能耗较高的过程。
为了降低能耗，节能降耗已经成为精馏技术的一个重要研究方向。
本文将介绍几种精馏过程的节能降耗技术。
首先，提高精馏塔的热效率是提高精馏过程的一个关键。
一种常见的做法是引入换热器网络来最大程度地利用出塔冷凝液和进塔蒸汽之间的热量传递。
这种方法可以降低所需的蒸汽量，从而降低了能耗。
此外，还可以使用多效精馏、热泵或采用废热回收技术进一步提高热效率。
其次，提高精馏过程的物质效率也是节能降耗的一个重要途径。
物质效率是指在精馏过程中使用的干燥剂或者吸附剂能够更有效地去除杂质，从而减少能耗。
通过改进精馏塔的操作条件，如温度、压力和液体流速等参数，可以提高物质效率。
同时，使用高效的精馏填料或者塔板也能够提高分离效果，减少杂质的含量。
此外，使用先进的辅助技术可以进一步降低精馏过程的能耗。
例如，在精馏过程中引入膜分离技术可以减少能源消耗。
膜分离技术是一种基于材料表面或孔隙的选择性渗透性原理分离混合物的方法。
与传统的溶剂萃取或者蒸馏技术相比，膜分离技术具有能耗低、操作简单、体积小等优点。
通过将膜分离技术与精馏过程相结合，可以实现更高效的分离效果。
最后，优化精馏过程的操作策略也是节能降耗的一个重要途径。
通过优化参数设定和控制策略，可以使精馏过程更加稳定和高效。
例如，采用先进的控制算法，如模型预测控制或者模糊控制算法，可以实现对精馏过程的快速响应和精确控制，从而降低了能耗和运行成本。
总的来说，精馏过程的节能降耗是一个涉及多个方面的工程问题。
通过提高热效率、物质效率，使用先进的辅助技术和优化操作策略，可以有效地降低精馏过程的能耗。
这些节能降耗技术不仅可以减少环境污染，还可以提高精馏过程的经济效益。
因此，精馏过程的节能降耗在工业应用中具有重要的意义。
精馏过程节能技术综述
精馏过程节能技术综述石油化工是我国国民经济发展的支柱产业，据统计其能耗占全国工业总能耗的15％左右，而化工过程中40％～70％的能耗用于分离，精馏能耗又占其中的95％。
分离是非常重要的单元操作过程，是石油化工生产过程中必不可少的操作，它直接决定了最终产品的质量和收率，而精馏又是占据着主导地位的分离方法，所以在当今世界能源日益短缺的情况下研究和探讨精馏过程的节能原理、节能技术，并使其应用于工业生产，就显得十分重要。
精馏是化工及燃油工业中的主要分离技术，技术成熟可靠，投资相对较低，所以在石油化工生产过程中应用广泛，但现有精馏技术在热力学上是低效的耗能过程, 有极高的热力学不可逆性，分离lkg产品所需能量(比能耗)相当高，所以寻找精馏工程中有效可行的节能途径显得至关重要。
通过对精馏塔传热过程的分析可以得到如下节能途径：优化操作条件、塔系的热集成技术、内部能量热集成以及加强操作控制管理。
优化操作条件精馏塔的主要操作条件包括操作压力、操作温度、塔板压降，进料位置及温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组份的清晰分割程度，塔顶塔底热负荷，塔类型及填料类型等等。
下面从充分利用精馏系统的热能、减少对热负荷的需求和提高精馏系统热力学效率三方面进行介绍。
充分利用精馏系统的热能精馏系统中，所需的热量全部由加热蒸气经再沸器输人，分离后的余热由冷却介质从冷凝器移出。
若能合理利用精馏过程中本身的能量，就能降低整个过程对能量的需求。
可通过采取保温、热量回收、强化换热器以及夹点技术的措施来实现。
在精馏过程中使用的设备主要为精馏塔和换热器，同时还有各种管道，这些设备的材质导热系数较高，若对其采取保温隔热的措施就可大大降低设备与环境之间的热传递作用，以达到节能降耗的目的。
高温物料携带大量热量可在塔外吸收利用，比如回收塔顶物料蒸气的潜热和回收塔釜废液的显热，使其用于工艺流程的其他需要加热的操作；使塔顶、塔釜物料与原料液进行换热，对原料液进行预热。
精馏节能技术
(3) 中间冷凝器和中间再沸器
如能在塔中部设置中间冷凝器，就可以采用较高温度 如能在塔中部设置中间冷凝器， 的冷却剂。 的冷却剂。 如在塔中部设置中间再沸器，对于高温塔， 如在塔中部设置中间再沸器，对于高温塔，可应用较 低温位的加热剂。 低温位的加热剂。 对于精馏，使操作线向平衡线靠拢，提高塔内分离过 对于精馏，使操作线向平衡线靠拢， 程的可逆程度。 程的可逆程度。 在生产过程中必须要由适当温位的加热剂或（ 在生产过程中必须要由适当温位的加热剂或（和）冷 却剂与其相配，并需有足够大的热负荷值得利用， 却剂与其相配，并需有足够大的热负荷值得利用，再 加上塔顶和塔底的温度差要相当大， 加上塔顶和塔底的温度差要相当大，如此才会取得经 济效益。 济效益。
(5) 热泵精馏
将温度较低的塔顶蒸汽经压缩后作为塔底再沸器的热源， 将温度较低的塔顶蒸汽经压缩后作为塔底再沸器的热源， 称为热泵精馏。 称为热泵精馏。 三种典型的热泵精馏流程：使用另外的工作流体， 三种典型的热泵精馏流程：使用另外的工作流体，塔顶 蒸汽再压缩，再沸器液体闪蒸。 蒸汽再压缩，再沸器液体闪蒸。 热泵精馏是消耗一定量的机械功来提高低温蒸汽的能位 而加以利用的。因此消耗单位机械能能回收的热量是一 而加以利用的。因此消耗单位机械能能回收的热量是一 消耗单位机械能能回收的热量 项重要经济指标，称为性能系数，常记为 项重要经济指标，称为性能系数，常记为C.O.P.。 。 显然， 显然，对于沸点差小的混合物分离的精馏塔应用热泵精 馏效果会更好。 馏效果会更好。5Fra bibliotek2 精馏节能技术
化工精馏节能技术探讨
化工精馏节能技术探讨化工精馏是一种广泛的分离技术，广泛应用于炼油、化工、精细化工、制药等行业。
由于化工精馏的能耗和排放量较高，为了减少对环境的影响以及降低生产成本，探究化工精馏节能技术的应用显得十分重要。
一、精馏原理精馏是一种将混合物中的组分分离为一系列固定沸点组分的方法。
在一个精馏塔中，混合物在塔底蒸发后升往塔顶，通过多级板或者填料进一步蒸馏和分离。
不同沸点的组分会在不同的塔板或填料层凝结、液化分离出来。
经过多次分离，可以得到高纯度的分离产物。
二、节能措施1. 优化工艺参数通过客观分析和实验对化工精馏的工艺参数进行优化，可以达到节能的目的。
优化参数包括塔径、进料温度、进料速率、再沸点的选择等。
优化参数的主要目的是降低热量的损耗，提高再沸进料的回收，提高产品的纯度。
2. 应用热力学分析方法化工精馏通过热量供给来产生馏出性的分级蒸馏过程。
对于具有相同沸点的混合物，应用热力学分析方法来计算馏出程度，优化精馏条件，可达到节约热量、降低气体排放的目的。
3. 利用先进的装置技术采用先进的塔板、塔壳、填料技术，可以优化气液流动、充分利用热量，提高馏分的产量和质量。
例如，采用结构平面装置来提高塔顶的分馏效果，以及选用有效的填料来提高再沸孔的分馏效果等，都是有效的节能措施。
4. 优化回收系统采用高效的回收系统能够有效地提高化工精馏的再利用效益。
例如，实施热回收技术来回收热量和回收常温下的再沸馏分等都能达到节能的目的。
三、总结化工精馏在工业生产和人类生活中有着广泛的应用，同时其高耗能、高排放的特点也给环境带来了不小的影响。
为了减少对环境的影响，降低生产成本，我们需要探究化工精馏的节能降耗技术。
采取以上措施，能够有效地降低化工精馏的能耗和排放，提高生产效益，是企业可持续发展的重要措施。
浅谈精馏操作的节能优化措施
浅谈精馏操作的节能优化措施摘要：石油化工是我国经济发展中的一个重要产业，数据显示，石油化工能耗约占全国工业总能耗的15%。
在能源消耗领域，分离工序占能源消耗的41%至71%，而蒸馏工序占能源消费的96%。
在热力学上，蒸馏是一种非常低效的能耗操作，具有很强的热力学不可逆性。
因此，作为蒸馏操作中的中间操作，蒸馏塔系统的整个操作过程都以产品质量合格和能耗最低为标准。
然而，优化蒸馏操作需要许多因素。
本文从以下几个方面分析了精馏操作的节能措施。
关键词：蒸馏；节能；发展趋势；技术分析前言蒸馏操作是化工生产中的一个重要操作单元，因其能耗高、节能效果好而备受关注。
降低市场产品生产过程中的生产能耗是降低成本、提高市场竞争力的关键，而蒸馏操作过程具有节能效果。
一、蒸馏的工作原理蒸馏是化学生产中分离不混溶液体混合物的典型单元操作。
其本质是多级蒸馏，利用不混溶液体混合物中每种成分在一定压力下的不同沸点或饱和蒸气压来蒸发轻组分（沸点较低或蒸气压较高的组分）。
经过多次部分液相蒸发和部分气相冷凝，气相中轻组分和液相中重组分的浓度逐渐增加，从而实现分离。
在此过程中，传热和传质过程同时进行，属于传质过程控制。
原料从塔中间合适的位置送入塔中，塔分为两段。
上段是没有进料的蒸馏段，下段包含作为保留段的进料板。
冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。
气相和液相的回流是蒸馏的一个重要特征。
蒸馏塔是一种提供混合物气相和液相之间接触条件并实现传质过程的设备。
该设备可分为两类：一类是板式蒸馏塔，另一类是填料蒸馏塔。
二、精馏塔影响的因素1.回流比的影响影响蒸馏塔分离效果的主要原因是回流比，在实际操作和生产中通常通过改变回流比来控制回流比，以控制产品质量。
蒸馏段中操作线的斜率（蒸馏段中下降液体的摩尔流速与上升蒸汽的摩尔流速的比率）与回流比成正比，该段中的传质驱动力也与回流比直接成正比。
具体来说，在确定回收率的条件下，如果用增加回流比来提高分离度，则应满足以下要求：首先，由于蒸馏塔理论塔板数的限制，在规定的塔板数范围内，即使回流比增加到无穷大（总回流），分离度总是存在一个极限最大值；其次，由于整个塔中物料平衡的限制，分离极限为FxF/Dx （F为原料液中挥发性成分的摩尔分数）。
精馏过程的节能研究
精馏过程的节能研究摘要：精馏是一种常见的分离技术，广泛应用于化工、石油、化肥等行业。
在精馏过程中，能耗较高，因此节能在精馏技术中至关重要。
本文总结了精馏的基本原理、主要能耗、节能方法等，介绍了精馏过程的节能研究方法，并提出了几种有效的节能措施。
关键词：精馏；节能；能耗；节能方法1.引言精馏是一种将混合物按成分分离的重要技术。
在精馏过程中，能耗较高，这对于节能来说是一个挑战。
因此，研究精馏过程的节能方法具有重要意义。
2.精馏的基本原理精馏是利用混合物成分的不同沸点，使混合物蒸发、冷凝并分离的过程。
它的基本原理是利用混合物中组分的挥发性差异，将混合物加热至一些温度，使其中的低沸点组分转化为蒸汽，然后将蒸汽冷却并凝结为液体，最终收集到纯净的组分。
3.精馏的主要能耗精馏过程中的主要能耗包括加热能耗、冷凝能耗和泵送能耗。
其中，加热能耗占据了能耗总量的很大比例。
因此，减少加热能耗是精馏过程中节能的关键。
4.精馏过程的节能方法（1）改善设备结构：优化精馏塔的结构，减少内部分布的不均匀性，提高传质效率和分离效果。
在塔体设计上，可以采用结构紧凑的塔板，增加塔板间隙，减小压降，提高塔板效率。
（2）改进传热方式：采用高效的传热方式，如采用波纹板式换热器、加快传热介质的速度等，提高传热效率，减少能耗。
（3）优化操作条件：合理选择操作条件，如适当降低温度、降低进料浓度等，以减少能耗。
此外，可合理控制回流比、调整塔压和温度等操作参数，以提高精馏的效果。
（4）采用节能设备：在精馏过程中，采用一些节能设备，如多级补热、换热器、回收利用部分废热等，来降低能耗。
5.精馏过程的节能研究方法（1）实验研究：通过实验对比不同条件下的能耗指标，分析各种因素对能耗的影响，优化操作条件，并提出相应的改进方法。
（2）模拟仿真：利用模拟软件对精馏过程进行仿真，探究不同操作条件下的能耗情况，并通过改变操作参数等方式来降低能耗。
（3）优化设计：通过数学方法建立精馏过程的数学模型，结合优化算法进行优化设计，以降低能耗为目标，寻找最优操作条件。
影响精馏操作的主要因素及精馏节能技术浅析
影响精馏操作的主要因素及精馏节能技术浅析摘要：精馏作业是化工生产中的一个重要作业单元，由于其高能耗和节能效果，引起了化工行业的关注。
减少市场产品生产过程中的能源消耗对于降低成本和提高市场竞争力至关重要效果。
关键词：精馏；节能；发展；趋势精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程，因此可以使混合液得到几乎完全分离。
精馏可视为多次蒸馏演变而来，不管何种操作方式，混合液中组分间挥发度差异是精馏分离的前提和依据。
精馏是一个多阶段的分离过程，即多个部分汽化和同时部分冷凝的过程，从而使混合物几乎完全分离。
精馏可以看作是几次蒸馏的过程，无论采用何种工艺，混合物成分之间挥发性的差异都是精馏分离的先决条件和基础。
一、精馏的操作和影响因素1.蒸馏原理。
在大多数工艺操作和设备中，蒸馏塔的操作形式是最常见的。
他的工作过程包括在塔的结构中进行适当的蒸馏。
操作程序分为连续蒸馏塔和间歇蒸馏塔。
上升的蒸汽通过塔的底部进入，并与塔入口的液体接触。
分离是在高沸点和低沸点的气相中进行的。
一部分液体被送回蒸馏塔，一部分被除去。
蒸馏过程。
化工行业的能源消耗最高。
数据显示，精馏和分离过程的能耗占整个化工行业的40%，其中精馏占95%。
在美国，工业蒸馏过程的能源消耗几乎占全国能源消耗的3%。
因此，必须在实际生产条件下考虑节能技术和作业对运行的影响需要在实际生产条件下加以解决。
2.影响蒸馏塔的因素。
(1)实际操作只能在一定的柱压下进行，因此蒸馏通常必须保持恒定的压力。
操作过程中的压力变化会改变不同板的气液成分，影响气相轻组分的浓度。
一般来说，压力的增加或减少对蒸馏塔的分离浓度有很大的影响。
(2)进料量大小也是一个决定因素。
不应超过塔顶冷凝器和加热釜的范围。
同时，饲料成分的变化会影响精馏过程。
进料量成分的变化可能导致头等产品不符合规定。
进料量成分的变化也会改变整个塔的物质平衡和工艺。
(3)温度变化对精馏作业有很大影响。
材料温度越低，塔底的热负荷越高，塔顶的冷负荷越低。
精馏过程的节能
6.8.5 精馏过程的节能（1）精馏节能意义目标：节能意义和用能本质精馏是耗能较高的单元操作，在产品生成成本中占有较大的比重，降低生产过程中的能耗是降低产品生产成本提高竞争能力的关键之一。
用能过程，尤其是热能的使用过程，对热能不仅有量的要求，而且有质或品位的要求。
如图6.8.6中所示，热能从再沸器加入塔内，一方面要求以一定的量提供所需的加热蒸气kg/h，同时还要求该蒸气的温度或温位必须比塔底釜液温度高出，以保证再沸器的传热温差，否则，热量不能加入塔内。
同理，当热量驱动精馏过程，使釜液部分气化，蒸气上升到塔顶时，由于塔的操作条件、体系的相平衡关系，蒸气的温度一般低于塔釜温度。
精馏要求将蒸气全部或部分冷凝，故需要将热量通过冷凝器取出。
然而，冷凝所需冷剂温位必低于塔顶蒸气露点温度，全凝时则低于其泡点温度，才能将热量从塔移出。
移出热量服从能量守恒，其量并不减少，但不能直接返回塔顶再使用。
其原因是其品位下降。
所以说用能过程是能量贬值的过程，是有效能损失的过程，而不是能在量上的减少。
图6.8.6 精馏热衡算（2）多组分分离序列选择目标：分离序列存在优选问题多组分分离流程方案称之为分离序列。
采用简单塔分离二元混合物，为纯组分的产品。
只有一个方案需用一个塔。
采用简单分离三组分混合为单组分产品，则需要两个塔，两种方案，即2个序列。
4个组分则有5个序列，当组分为n，其总序列数为。
每个序列所需的塔为(n-1)个。
每个序列各塔结构及操作条件各异，故不同序列分离相同产品的成本不同。
在分离序列中，如果易挥发组分依次从塔分离出来，如图6.8.7（a）所示。
此序列为顺序流程。
A、B组分在分离过程中各汽化一次，而6.8.7（b）A汽化2次，B汽化一次，显然（a）序列中组分气化的次数少于（b），所以a方案能耗低。
如果混合中有两组分难分离，若将其放在最后分离，则其塔径较小，能耗较低。
反之，最先分离出去，势必第一个塔，塔径大，塔板数多，回流比大，显然，其投资费和操作费很高……等等。
精馏的节能技术
精馏过程的节能技术摘要:精馏是化工、石化、医药等过程的重要单元操作，本文主要讨论精馏过程的节能。
从精馏过程热能的充分利用；提高蒸馏系统的分离效率，提高产品回收率来实现降低能耗；减少蒸馏过程对能量的需要和加强管理等几个方面，详细论述了精馏过程的节能技术。
关键词:精馏；节能1、前言在工业生产中,石油化学工业的能耗所占比例最大，而石油化学工业中能耗最大者为分离操作,其中又以精馏的能耗居首位。
精馏过程是一个复杂的传质传热过程，表现为:过程变量多,被控变量多，可操纵的变量也多；过程动态和机理复杂”.首先，随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广,分离物料的组分不断增多，分离的产品纯度要求亦不断提高，但人们同时又不希望消耗过多的能量，这就对精馏过程的控制提出了要求。
其次，作为化工生产中应用最广的分离过程，精馏也是耗能较大的一种化工单元操作.在实际生产中,为了保证产品合格，精馏装置操作往往偏于保守，操作方法以及操作参数设置往往欠合理。
另外，由于精馏过程消耗的能量绝大部分并非用于组分分离，而是被冷却水或分离组分带走.因此，精馏过程的节能潜力很大，合理利用精馏过程本身的热能，就能降低整个过程对能量的需求，减少能量的浪费,使节能收效也极为明显.据统计，在美国精馏过程的能耗占全国能耗的3%,如果从中节约10％，每年可节省5亿美元。
我国的炼油厂消耗的原油占其炼油量的8％～10％，其中很大一部分消耗于精馏过程.因此，在当今能源紧缺的情况下，对精馏过程的节能研究就显得十分重要.例如,美国巴特尔斯公司在波多黎各某芳烃装置的8个精馏塔上进行节能优化操作，每年可节约310万美元。
蒸馏过程的节能基本上可从以下几个方面着手:(1）精馏过程热能的充分利用;（2）提高蒸馏系统的分离效率，提高产品回收率来实现降低能耗；（3）减少蒸馏过程对能量的需要；（4)加强管理。
2、蒸馏过程热能的充分利用2。
1加强保温保冷以改进热的利用在精馏过程中使用的主要设备为精馏塔和换热器，另外还有各种管道，这些设备多为金属制成,对热的传导较为容易，加之环境温度的影响,若对其采取保温保冷的措施，可以大大降低设备与环境之间的热传递作用，从而达到节约热能的目的.强化再沸器和冷凝器中的传热可使传热温差下降，由于传热温差减小还可使塔顶冷却剂温度提高,塔釜的加热温度下降。
精馏过程节能技术
精馏过程节能技术简述【摘要】如今环境问题逐渐显露，环境与能源的保护越来越得到社会的重视。
尤其是化工行业的资源节约更是在国际中都得到重视。
也因此节能的技术、工艺等节能措施等都得到了新的开展。
本文便针对其中的化工精馏节能问题进行讨论。
【关键词】化工节能；精馏技术1 前言在工业生产中，石油化学工业的能耗所占比例最大，而石油化学工业中能耗最大者为别离操作，其中又以精馏的能耗居首位。
精馏过程是一个复杂的传质传热过程，表现为过程变量多、被控变量多、可操纵的变量多、过程动态和机理复杂。
随着石油化工的迅速开展，精馏操作的应用越来越广，别离物料的组分不断增多，别离的产品纯度要求亦不断提高，但我们同时又不希望消耗过多的能量，这就对精馏过程的控制提出了要求。
作为化工生产中应用最广的别离过程，精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。
在实际生产中，为了保证产品合格，精馏装置操作往往偏于保守，操作方法以及操作参数设置往往欠合理。
另外，由于精馏过程消耗的能量绝大局部并非用于组分别离，而是被冷却水或别离组分带走。
因此，精馏过程的节能潜力很大，合理利用精馏过程本身的热能，就能降低整个过程对能量的需求，减少能量的浪费，使节能收效也极为明显。
因此，在当今能源紧缺的情况下，对精馏过程的节能研究就显得十分重要。
近年来，由于能源的短缺，精馏过程节能的技术开发和应用研究非常活泼。
一方面随着计算机技术与软件的开展，大型化工软件商业化越来越多，静态模拟软件如Aspen，proII等已成为化学工程师的根本设计与优化工具，动态模拟软件如gPORMS以及研究物体流动性能的CFD等软件也开始在一定范围内风行，这都在一定程度上促进了人们对精馏操作的规律性认识和本质认识，有利于对精馏过程的节能研究。
另一方面，各类特殊精馏工艺的技术日趋成熟，开始在工业过程中获得实际应用，如热泵精馏在处理丙烯-丙烷系统，乙苯-对二甲苯过程中获得广泛应用，在丁二烯系统中的热偶精馏的运用等，都取得了良好的节能效果。
化工精馏节能技术探讨
化工精馏节能技术探讨由于在我国的化工生产当中，一般生产设备还处于落后的状态，并且生产效率也非常低，存在较大的能耗，在生产过程当中，也污染了环境。
精馏是指利用回流方法使液体混合物进行高纯度分离的操作，其利用自身独特的优势在工业生产过程中得到了广泛的应用。
在生产运行中，精馏分离操作及其辅助设备所消耗的能量就占用了化工分离中的95%，同时在热力学中，精馏是低效的耗能过程，有极高的热力学不可逆性。
所以，对于化工生产等一些企业来讲，就必须要应用更加完善的管理措施，并且改变陈旧的生产思路，应用新设备和新技术，从而提高精馏效率、更好的降低能耗，以便在生产当中得到更多的优势。
标签：化工节能;精馏;多效精馏;热偶精馏一、化工高效蒸馏技术的开发背景（一）开发化工高效蒸馏技术的国家导向随着我国社会经济的不断发展和人民生活水平的日益提高，在生产生活中对化工产品的需求也越来越大但必须正视的一点是：我国的化工生产活动在目前仍基本停留在高耗能，高污染的传统生产模式下。
早在“十一五”规划设计之初，我国政府及相关部门便早已提出了建立节能型经济发展模式的目标，首先就要求工业生产必须做到节能环保，低排高效。
正视在这样的背景下，有关化工高效蒸馏技术的研究自然也就提上了日程。
（二）精馏技术的使用现状及新方法的开发前景现有的化工原料分离过程所采取的常用方法就是传统精馏法，众所周知，化工行业的生产包括有两个基本的生产过程，即反应过程和分离过程。
其中，精馏分离操作及其辅助设备所消耗的能量就占用了化工分离中的95%，是整个生产过程能耗的80%左右。
通过理论与实践的不断探索，高效节能的新型化工精馏技术的研究开发和运用可以使我们一下扔掉传统精馏法带来的高污染高能耗的“大包袱“，早日实现节能减排，环境友好的环境目标。
可以说，高效节能精馏技术的前景可谓一片光明。
二、与传统精馏方法的比较（一）传统精馏法。
目前使用的传统精馏法过程大致如下：将原料从精馏塔下送入精馏器的原料釜内，然后由釜下的锅炉放出大量的高压蒸汽，以提供精馏原料所需要的热量。
精馏节能技术
热泵精馏工艺分析化工行业是能耗大户,其中精馏又是能耗极高的单元操作,而传统的精馏方式热力学效率很低,能量浪费很大;如何降低精馏塔的能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注的问题;对此人们提出了许多节能措施,通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著的是热泵精馏技术;热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器的热源,回收塔顶蒸汽的冷凝潜热;热泵精馏在下述场合应用,有望取得良好效果：1塔顶和塔底温差较小,因为压缩机的功耗主要取决于温差,温差越大,压缩机的功耗越大;据国外文献报导,只要塔顶和塔底温差小于36℃,就可以获得较好的经济效果;2沸点相近组分的分离,按常规方法,蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比,才能得到合格的产品,而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较多;若采用热泵技术一般可取得较明显的经济效益;3工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时;4冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏贵,需要采用制冷技术或其他方法解决冷却问题时; 5一般蒸馏塔塔顶温度在38～138℃之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以采用,但是如果有较便宜的低压蒸汽和冷却介质来源,用热泵流程就不一定有利;6蒸馏塔底再沸器温度在300℃以上,采用热泵流程往往是不合适的;以上只是对一般情况而言,对于某个具体工艺过程,还要进行全面的经济技术评定之后才能确定;根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽加压方式和吸收式两种类型1.蒸汽加压方式蒸汽加压方式热泵精馏有两种：蒸汽压缩机方式和蒸汽喷射式;1.1蒸汽压缩机方式蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式和塔釜液体闪蒸再沸式流程;1.1.1间接式当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时,可以采用间接式热泵精馏,见图1;图1 间接式热泵精馏流程图它主要由精馏塔、压缩机、蒸发器、冷凝器及节流阀等组成;这种流程利用单独封闭循环的工质冷剂工作：冷剂与塔顶物料换热后吸收热量蒸发为气体,气体经压缩提高压力和温度后,送至塔釜加热釜液,而本身凝结成液体;液体经节流减压后再去塔顶换热,完成一个循环;于是塔顶低温处的热量,通过冷剂的媒介传递到塔釜高温处;在此流程中,制冷循环中的冷剂冷凝器与塔釜再沸器合为一个设备;在此设备中冷剂冷凝放热而釜液吸热蒸发;间接式热泵精馏的特点是：1塔中要分离的产品与冷剂完全隔离；2可使用标准精馏系统,易于设计和控制；3与塔顶气体直接压缩式相比较,多一个热交换器即蒸发器,压缩机需要克服较高的温差和压力差,因此其效率较低;考虑到工质的化学稳定性,间接式热泵精馏应用的温度范围限制在130℃左右,而许多有机产品的精馏塔却在较高的温度下操作;与普通制冷剂相比,水的化学和热稳定性好,泄漏时对人和臭氧层无负效应,价格便宜,而且具有极好的传热特性,在热交换中所需的换热面积较小,特别适合精馏塔底温度较高的精馏系统;表1是以水为工质,用间接式热泵精馏分离乙苯-对二甲苯的节能结果;虽然单独工质循环式热泵精馏比常规精馏的总投资费用大,但回收期短,一般在一年之内;表1 不同热泵精馏流程处理乙苯-对二甲苯溶液的节能及经济效果1.1.2塔顶气体直接压缩式塔顶气体直接压缩式热泵精馏是以塔顶气体作为工质的热泵,其流程见图2,精馏塔顶气体经压缩机压缩升温后进入塔底再沸器,冷凝放热使釜液再沸,冷凝液经节流阀减压降温后,一部分作为产品出料,另一部分作为精馏塔顶的回流;图2 塔顶气体直接压缩式热泵精馏流程图塔顶气体直接压缩式热泵精馏的特点是：1所需的载热介质是现成的；2因为只需要一个热交换器即再沸器,压缩机的压缩比通常低于单独工质循环式的压缩比；3系统简单,稳定可靠;塔顶气体直接压缩式热泵精馏适合应用在塔顶和塔底温度接近,或被分离物质因沸点接近难以分离,必须采用较大回流比的情况下,因此需要消耗大量加热蒸汽即高负荷的再沸器,或在低压运行必须采用冷冻剂进行冷凝;为了使用冷却水或空气作冷凝介质,必须在较高塔压下分离某些易挥发物质的场合;塔顶气体直接压缩式热泵精馏应用十分广泛,如丙烯-丙烷的分离采用该流程,其热力学效率可以从3.6%提高到8.1%,节能和经济效益非常显著;某厂采用热泵精馏的结果见表2,由此可见,当选用热泵精馏时,能源费用急剧下降;此时,冷却水温度已不再是决定因素,精馏塔可在更低的压力下操作,既简化了分离过程,又降低了设备成本;表2 不同精馏形式下丙烯-丙烷分离的节能和经济效果比较1.1.3分割式热泵分割式热泵精馏组成及其流程如图3所示;图3 分割式热泵精馏流程图分割式热泵精馏流程分为上、下两塔,上塔类似于直接式热泵精馏,只不过多了一个进料口；下塔则类似于常规精馏的提馏段即蒸出塔,进料来自上塔的釜液,蒸汽则进入上塔塔底;分割式热泵精馏的节能效果明显,投资费用适中,控制简单;分割式热泵精馏的特点是可通过控制分割点浓度即下塔进料浓度来调节上塔的温差,从而选择合适的压缩机;在实际设计时,分割点浓度的优化是很必要的;分割式热泵精馏适用于分离体系物的相图存在恒浓区和恒稀区的大温差精馏,如乙醇水溶液、异丙醇水溶液等;表3是某工厂采用常规精馏、塔顶直接式热泵精馏和分割式热泵精馏工艺处理异丙醇水溶液的结果;表3 不同精馏形式下异丙醇溶液分离的节能和经济效果比较从表3可以看出,分割式可选择单级压缩机,其耗电量大大降低；而塔顶直接式就必须选择昂贵的多级压缩机;其耗电量几乎是分割式的2倍;1.1.4闪蒸再沸闪蒸再沸是热泵的一种变型,它以釜液为工质,其流程如图4所示;与塔顶气体直接压缩式相似,它也比间接式少一个换热器,适用场合也基本相同;不过,闪蒸再沸在塔压高时有利,而塔顶气体直接压缩式在塔压低时更有利;图4 闪蒸再沸式热泵精馏流程图1.2蒸汽喷射式图5是采用蒸汽喷射泵方式的蒸汽汽提减压精馏工艺流程;在该流程中,塔顶蒸汽是稍含低沸点组成的水蒸气,其一部分用蒸汽喷射泵加压升温,随驱动蒸汽一起进入塔底作为加热蒸汽;图5 蒸汽喷射式热泵精馏流程图在传统方式中,如果进料预热需蒸汽量10,再沸器需蒸汽量30,则共需蒸汽量40;而在采用蒸汽喷射式热泵的精馏中,用于进料预热的蒸汽量不变,但由于向蒸汽喷射泵供给驱动蒸汽15就可得到用于再沸器加热的蒸汽30,故蒸汽消耗量是25,可节省37.5%的蒸汽量,所以节能效果十分显著;采用蒸汽喷射泵方式的热泵精馏具有如下优点：1新增设备只有蒸汽喷射泵,设备费用低；2蒸汽喷射泵没有转动部件,容易维修,而且维修费用低;蒸汽喷射式热泵精馏如果在大压缩比或高真空度条件下操作,蒸汽喷射泵的驱动蒸汽量增大,再循环效果显著下降;因此,这种方式的热泵精馏适合应用在：1精馏塔塔底和塔顶的压差不大；2减压精馏的真空度比较低的情况下;2吸收式吸收式热泵由吸收器、再生器、冷却器和再沸器等设备组成,常用溴化锂水溶液或氯化钙水溶液为工质;由再生器送来的浓溴化锂溶液在吸收器中遇到从再沸器送来的蒸汽,发生了强烈的吸收作用,不但升温而且放出热量<Q吸>,该热量即可用于精馏塔蒸发器,实际上热泵的吸收器即为精馏塔的蒸发器;浓溴化锂溶液吸收了蒸汽之后,浓度变稀,即送再生器蒸浓;再生器所耗用的热能<Q生>是热泵的原动力;从再生器中蒸发出来的水蒸气,在冷却器中冷却、冷凝,而后送入精馏塔冷凝器,在此冷凝器中,塔顶馏出物被冷凝,而水又重新蒸发进入吸收器;由此可见,精馏塔的冷凝器也是热泵的再沸器,详见图6;图6 吸收式热泵精馏流程图吸收式热泵按照机内循环方向的不同可分为：冷凝器压力大于蒸发器压力的第一类吸收式热泵Ⅰ型和蒸发器压力高于冷凝器压力的第二类吸收式热泵Ⅱ型;第一类吸收式热泵需要高温热源驱动,但不需要外界冷却水,热量能得到充分利用,主要应用于产生热水；第二类吸收式热泵可利用低品位热能直接驱动,以低温热源与冷却水之间的温差为推动力,可产生低压蒸汽;表4 吸收式热泵的特点由表4可看出：I型吸收式热泵与Ⅱ型吸收式热泵虽是吸收式热泵的两大分支,二者原理相似,但由于驱动能量及供热量温度的差异,使二者应用条件有所不同;一般在余热源温度较低30～60℃,用热温度也较低60～100℃时,可用I型热泵,其COP值可达1.7左右,即消耗1kW驱动能,可以获得1.7kW的可用热;而在余热源温度较高60～100℃需要的供热温度也较高100～150℃时,可用Ⅱ型热泵,其COP值约为0.5,即每供给热泵1kW的低温余热,可以获得 1.5kW温度较高的可用热,相当于不需要其它代价,就可以将低温余热的一半左右回收利用;吸收式热泵与压缩式热泵相比,虽然供热系数COP较小,但避免了使用动力,在动力紧张的情况下,有压缩式热泵所不可替代的优点;吸收式热泵的优点是：可以利用温度不高的热源作为动力,如工厂废汽、废热;除功率不大的溶液泵外没有转动部件,设备维修方便,耗电量小,无噪音;缺点是热效率低,需要较高的投资,使用寿命不长;因此只有在产热量很大、而温度提升要求不高,并且可用废热直接驱动的情况下,吸收式热泵的工业应用才具有较大的吸引力;以下是吸收式热泵的应用举例;日本某化工厂用Ⅱ型热泵回收精馏塔有机蒸汽的余热8.5t/h;80℃的有机余热蒸汽进入热泵的发生器和蒸发器,由吸收器将100℃的热水加热到125℃,经闪蒸获得1kg/cm2表压120℃的蒸汽4.25t/h,热泵一年运行以8000h计算,则可节约蒸汽34000t;上海通用机械研究所为上海酒精厂研制Ⅱ型热泵回收蒸馏塔顶76℃酒精蒸汽23222kW功能量,产生0.5kg/cm2 表压的蒸汽1.8t/h;据估算热泵每年收利15万元,装置费用的回收期约为1.5年;上海交通大学为上海溶剂厂研制LiBr/H2O高温吸收式热泵,回收溶剂生产过程的7547kW103℃余热,产生1kg/cm2表压的蒸汽0.5t/h;据估算的热泵每年收益约8万元,装置费用回收期约三年;可见目前我国在能源价格偏低的情况下,采用Ⅱ型热泵节能,仍有一定的经济效益;综上所述,热泵精馏确实是一种高效的节能技术,但需要注意的是,在选择精馏方案时除应考虑能源费用外,还应考虑其设备投资费用等因素对其经济合理性进行综合评价;在实际设计中,可把前面介绍的几种典型流程加以改进,以拓展热泵精馏的应用范围,而且要进行优化设计,以便获得节能效果和经济效益最佳的热泵精馏方案;。
化工精馏高效节能技术探讨
化工精馏高效节能技术探讨随着社会的快速发展，各种能源迅速的被消耗，国家对节能指标的要求越来越高，但是在政策上不断的鼓励各行各业开展新技术、新工艺等方面的节能创新开发，降低工业生产、运行中的能耗。
其中，化工生产分离过程中的精馏是一个重要的环节，具有较高的能耗。
本文从化工精馏原理、影响因素，精馏操作条件优化、多塔联合、塔内换热器设置、多效精馏和节能标准化设计等方面进行了介绍。
标签：精馏；节能技术；标准化随着我国快速发展，各种能源迅速的被消耗，全国甚至是全球的学者都在研究废弃物综合利用，太阳能、风能、地热等自然清洁能源利用，生物质可再生资源利用，希望能够满足我国的能源需求。
目前，国家对节能指标的要求越来越高，但是在政策上不断的鼓励各行各业开展新技术、新工艺等方面的节能创新开发，降低工业生产、运行中的能耗。
其中，化工生产分离过程中的精馏是一个重要的环节，具有较高的能耗。
1 精馏原理介绍精馏是对化工物料进行分离的一种手段，如将石油精馏过程中，根据其组分的不同沸点，获得不同的化工产品，因此，这个过程一般是在精馏塔中完成。
需要精馏的物料一般在精馏塔的底部熱量供给条件下实现汽化，然后再精馏塔内不同的塔板上进行传热、传质，从而根据汽化组分的本身性质获得分离，剩余的汽化物质一般是采用冷凝的方式进行回收，并进行循环精馏。
整个精馏过程中的能耗损失较大的地方主要是精馏塔顶部的损耗，因此，要对精馏进行节能，首当其冲的是开展此部分的节能技术开发。
2 精馏影响因素化工精馏过程受到很多因素的影响，其中精馏塔的塔压、物料的进料量、塔内温度控制和精馏回流比控制对其影响比较显著。
如精馏塔内的塔压变化会直接影响塔板上组分的成分变化和分离浓度；物料的进料量一般都是控制在加热釜和系统冷凝的承受范围内，其过多或过少都会对最后的产品质量带来一定的影响；温度则对精馏会有直接的显著影响，其降低会导致精馏塔底的冷负荷变大，整个分离过程和状态都会受到严重影响；选择合理的回流比对产品质量的控制具有较大的影响，回流比值过大过小都会降低产品质量。
精馏过程节能技术综述
精馏过程节能技术综述摘要：精馏是化学工业中高能耗的操作单元，在当今能源紧缺的情况下, 对精馏过程的节能技术进行研究具有重要的社会意义和实际意义。
本文从精馏过程中热能的充分利用，提高精馏系统的热力学效率以及减少精馏过程对能量的需要这三大主要方面介绍了精馏过程的节能措施，对各个类型的主要节能方法、优缺点和适用范围进行了较为详细的叙述，并介绍了我国精馏过程节能技术的发展现状与趋势。
关键词：精馏节能前言：精馏过程是一个伴随传热和传质的复杂过程，被广泛应用于石油化工和精细化工等领域，是化学生产中主要的能源消耗环节，具有变量多、机理复杂等特点。
据相关资料统计，化工生产过程中有40％～70％的能耗用于分离过程，而精馏所消耗的能量就占据了其中的95％。
自从世界性的能源危机爆发以来，精馏过程的节能问题已经引起了人们的广泛重视。
因而降低精馏过程中的能耗，对于节约能源，降低生产成本有着至关重要的作用，本文就精馏过程中的节能措施进行了详细的介绍。
1.精馏过程节能技术现状：目前，随着化工生产中分离物料的组分不断增多，对产品纯度的要求也不断提高，但精馏装置操作往往偏于保守，操作方法、操作参数设置不尽合理。
典型的单级精馏装置中，混合物料从某一中间位置进入塔内，塔内设有塔板或填料促进汽液两相之间的相互接触，塔底液相在再沸器中被加热，塔顶的蒸汽在冷凝器中冷凝为馏出液。
在该精馏过程中所消耗的绝大部分能量被冷却水或分离组分带走，并非用于实际的组分分离，因此精馏过程的节能技术具有广阔的发展空间。
近年来，世界能源短缺状况加剧，各国对精馏节能技术的研究都很重视，以精馏过程节能技术为中心的研究和应用得到了飞速的发展。
据统计，我国的炼油厂消耗的原油占其炼油量的8%～10%，其中很大一部分消耗在了精馏过程中。
在现今能源资源紧缺的情况下，对精馏过程的节能研究就变得十分重要。
2. 充分利用精馏系统的热能：这类节能技术主要包括保温隔热，回收物料的部分显热或潜热，优化热交换器这三种方法。