精馏的节能技术
自回热精馏节能技术使用计划方案
自回热精馏节能技术使用计划方案一、实施背景自回热精馏节能技术是一种新型的精馏技术，它利用回热器中的废热进行精馏过程中的加热，从而降低了能耗和成本。
在当前环保、节能的大环境下，自回热精馏技术已经成为了一个非常热门的话题，越来越多的企业开始关注和应用这项技术。
二、工作原理自回热精馏技术的工作原理非常简单，其基本原理是利用回热器中的废热来加热精馏过程中的物质。
在精馏过程中，物质会被加热至其沸点，然后通过凝结器进行冷却，从而得到所需的产品。
而回热器则会将废热回收，再次利用它来加热下一轮的精馏过程。
三、实施计划步骤1、确定适用范围首先，需要确定自回热精馏技术的适用范围。
这项技术适用于需要进行精馏的各种物质，特别是那些需要高温加热的物质。
2、确定实施方案根据企业的实际情况，确定自回热精馏技术的实施方案。
这包括确定使用的设备和工艺流程，以及需要进行的改造和调整。
3、进行设备改造根据实施方案，对设备进行改造。
这包括添加回热器、调整加热方式等。
4、进行试运行在设备改造完成后，进行试运行。
这可以帮助企业发现设备中存在的问题，并进行调整和改进。
5、正式应用在试运行结束后，正式应用自回热精馏技术。
在使用过程中，需要不断优化和改进，以达到更好的效果。
四、适用范围自回热精馏技术适用于各种需要进行精馏的物质，特别是那些需要高温加热的物质。
此外，该技术还适用于各种规模的企业，无论是大型企业还是中小型企业。
五、创新要点自回热精馏技术的创新点主要包括以下几个方面：1、利用回热器中的废热进行加热，降低了能耗和成本。
2、采用自动控制系统，可以对加热温度和流量进行精确控制，提高了生产效率和产品质量。
3、在设备改造过程中，可以采用先进的材料和工艺，提高了设备的稳定性和可靠性。
六、预期效果通过应用自回热精馏技术，企业可以获得以下效果：1、降低能耗和成本，提高生产效率。
2、减少废气和废水的排放，降低环境污染。
3、提高产品质量和市场竞争力。
七、达到收益应用自回热精馏技术可以带来以下收益：1、降低能耗和成本，提高经济效益。
精馏塔精馏影响因素分析及节能技术的应用
精馏塔精馏影响因素分析及节能技术的应用摘要：通常条件下，都需要利用节能技术来降低经济成本，但是需要增加节能设备，因此高额的设备费用就加大了，最大限度地节能也许不是最实惠的，并且节能技术的运用通常都需要很高水平的操作技术，所以必须综合考量，采用最优方法。
关键词：精馏操作；节能；能源；优化前言蒸馏操作在热力学上是一种非常低效的耗能操作，并且具有很强的热力学不可逆过程。
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相互制约蒸馏效果的因素。
本文从以下几个方面分析了精馏操作的节能措施。
1、蒸馏的工作原理蒸馏是化学生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作。
其本质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物中各成分的不同沸点或饱和蒸气压，使轻组分（沸点较低或蒸气压较高的组分）蒸发。
经过几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，塔分为两部分。
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。
2、精馏塔影响的因素2.1、物料平衡精馏塔稳态操作的必须条件就是要保持精馏装置的物料平衡。
对于指定的原料液流量，只要分离度（馏出液中易挥发组分的摩尔分数）和釜残液中易挥发组分的摩尔分数是规定不变的，而馏出液流量和釜残液流量也能够确定了。
分离度和釜残液中易挥发组分的摩尔分数决定于气液平衡关系和理论板数，所以D和W或采出率 D F/ 与W F/ 只能根据分离度和釜残液中易挥发组分的摩尔分数确定，然而不能随意变化，否则进、出塔的两个组分的量会导致失衡，最终把塔内组成发生改变，波动不平的操作，这样一来整个工作工程的效率和效果不是特别理想。
浅析化工精馏高效节能技术开发及应用
浅析化工精馏高效节能技术开发及应用化工精馏是一种常用的分离技术，其主要应用于石油化工、煤化工、化纤等行业。
由于精馏过程中能量消耗较大，因此开发和应用高效节能技术对于降低生产成本、提高能源利用效率具有重要意义。
高效节能技术的开发主要从以下几个方面展开：首先是优化设备结构和工艺参数。
通过对精馏塔和换热器的结构进行优化设计，减少流体阻力和传热阻力，提高传热效率和分离效果。
通过调整和优化精馏过程中的工艺参数，如压力、温度、流量等，减少能量损耗和废品产生。
其次是引入新型节能设备。
采用多效精馏塔可以实现蒸汽多次利用，提高能源利用效率；采用膜分离技术可以替代传统的精馏过程，降低能耗和操作成本。
再次是开发节能型精馏剂。
精馏剂是精馏过程中的关键因素，能够影响分离效果和能耗。
通过改进精馏剂的成分和结构，提高其吸附能力和选择性，减少回收和处理的工作量和能耗。
最后是采用先进的自动化控制技术。
精馏过程中的操作和控制需求严格，需要实时监测和控制温度、流量、压力等参数。
引入先进的自动化控制技术和智能算法，能够优化操作过程，降低能耗。
首先是减少能源消耗。
通过改进设备结构和工艺参数，优化精馏过程，可以减少能源消耗，降低生产成本。
其次是提高产品质量和产量。
优化精馏过程中的操作和控制，可以提高产品的纯度和收率，提高生产效益。
再次是降低环境污染。
精馏过程中产生的废水废气需要进行处理和排放，而高效节能技术可以减少废品产生和能量损失，降低环境污染。
最后是提高行业竞争力。
采用高效节能技术可以降低生产成本，提高能源利用效率，提高企业的经济效益和竞争力。
化工精馏高效节能技术的开发和应用对于提高生产效益、降低能源消耗、减少环境污染具有重要意义。
应该加强科研力量的投入，推动相关技术的研发和应用，促进化工行业的可持续发展。
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。
精馏节能技术
热泵精馏工艺分析化工行业就是能耗大户,其中精馏又就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就是热泵精馏技术。
热泵精馏就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)塔顶与塔底温差较小,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,只要塔顶与塔底温差小于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她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,但就是如果有较便宜的低压蒸汽与冷却介质来源,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,采用热泵流程往往就是不合适的。
以上只就是对一般情况而言,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与吸收式两种类型1、蒸汽加压方式蒸汽加压方式热泵精馏有两种:蒸汽压缩机方式与蒸汽喷射式。
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、分割式与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。
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
化工精馏高效节能技术的开发及应用
化工精馏高效节能技术的开发及应用随着工业化的发展，化工行业成为了国民经济的重要组成部分。
在化工生产过程中，精馏技术是一种常见且重要的分离技术，通过不同组分的沸点差异实现混合物的分离。
传统的精馏技术存在能耗高、产能低、塔效低等问题，不符合当前节能减排的要求。
开发和应用化工精馏高效节能技术是当前的重要研究方向之一。
化工精馏的高效节能技术主要包括下面几个方面：改变传统精馏所采用的分离策略。
传统精馏通常采用连续塔式和间歇塔式两种方式，其耗能量较大。
而采用较新的策略，如非传统精馏技术则能够大大降低能耗。
压力摩擦传递介质技术（PTMD）利用流体在压力梯度下的摩擦生热来辅助分离，能够降低能耗并提高分离效率；旋涡扩散沉降技术以涡旋流形成和沉降效应为基础，通过改善气泡和干涉片状瞬时流动的混合状态，提高了分离效率；蒸汽再生精馏技术通过再生过程中废热的利用，减少了外部能量的输入。
优化传统塔设备结构和工艺参数。
在传统精馏塔的设计和操作上进行优化，可以进一步提高能源利用率和分离效率。
通过改变塔板孔径和数量，增加留存时间以提高传质效率；使用高效填料或结构来改善传质和传热特性，以提高传热和传质效率；采用多级回流功能，减少塔底和塔顶的温差，提高塔效。
引入辅助技术提高精馏的效率。
引入膜分离技术来提高精馏的选择性和效率。
膜分离技术在分子尺度上实现组分之间的物质传递，降低了能量消耗，并具有简单操作、占地面积小等优点。
还可以引入辅助剂来改变精馏物的沸点和挥发度，从而实现高效节能。
提高工艺综合效益。
除了提高精馏过程的效率外，还可以通过优化其他工艺参数来实现综合节能。
通过调整进料和塔回流比例，优化能量利用；在回收和再利用产品中的热量和化学物质，实现能量和物质的循环利用。
化工精馏高效节能技术的开发和应用对于提高化工生产过程的能源利用效率和环境保护具有重要意义。
通过改变传统精馏策略、优化设备和工艺参数、引入辅助技术以及提高工艺综合效益等手段，可以实现精馏过程的高效节能，并为化工行业的绿色发展做出贡献。
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°C,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)—般蒸馏塔塔顶温度在38〜138C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300C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。
精馏节能减耗总结
精馏节能减耗总结引言在许多化学工艺中，精馏作为一种常见的分离技术，广泛应用于石油化工、化学制药、能源等行业。
然而，传统的精馏过程存在能源消耗大的问题。
为了减少精馏过程中的能源消耗，提高能源利用率，许多节能减耗技术被引入并逐渐得到应用。
本文将对精馏节能减耗的相关技术进行总结，包括辅助加热装置、改进的精馏塔结构以及新型精馏塔填料等。
通过这些节能减耗技术的应用，精馏过程的能耗问题可以得到一定程度的改善，从而实现能源的可持续利用。
辅助加热装置传统的精馏过程中，常常需要大量的蒸汽或热能来提供塔底部的加热需求。
为了减少能源的消耗，引入一些辅助加热装置可以起到节能降耗的效果。
多效加热器多效加热器是一种高效的辅助加热装置，能够通过热传递的方式将高温废热回收利用。
其原理是在精馏塔的塔顶和塔底之间设置多级的加热器，利用顶部产生的低温蒸汽将底部的高温液体加热，从而实现能量的再利用。
热泵热泵是另一种常用的辅助加热装置，通过将低温的热能转移到高温区域，从而实现能量的传递和利用。
在精馏过程中，可以利用热泵将废热转化为可用的热能，供给精馏塔的加热需求。
这样不仅可以减少能源的消耗，还可以达到能源利用的最大化。
改进的精馏塔结构传统的精馏塔结构存在一些不利于能源节约的问题，如传质效率低、压力损失大等。
通过改进精馏塔的结构，可以减少能源的消耗，提高精馏效率。
塔板结构优化传统的精馏塔中，常见的结构是塔板结构，它的主要问题是传质效率低。
为了提高传质效率，可以引入一些新的塔板结构，如泡沫塔板、视窗塔板等。
这些新型塔板结构具有更大的表面积和更好的传质性能，能够有效地提高精馏效率，降低能源消耗。
塔内增加填料层除了改进塔板结构，也可以在精馏塔内部增加填料层，以增加界面面积，提高传质效果。
常见的填料包括金属填料、陶瓷填料、塑料填料等。
这些填料具有较大的表面积和较好的传质性能，能够增加相接触的机会，从而提高传质效率，减少能源消耗。
新型精馏塔填料塔填料作为精馏过程中的重要组成部分，对其传质效率和能源消耗有着直接的影响。
化工精馏高效节能技术及应用
化工精馏高效节能技术及应用摘要：化工精馏高效节能技术是现代化工生产中必不可少的生产技术，它的广泛应用不仅可以为化工企业增加经济效益，还可以响应国家可持续发展的政策。
本文以化工精馏高效节能技术的具体手法为切入点，对其技术开发的应用提出合理化建议，以期为我国的化工产业进入提质增效的绿色生产阶段提供参考。
关键词：化工生产；精馏；高效节能技术；应用引言：化工精馏技术是化工生产中应用最为广泛的一种技术，主要是利用精馏釜，将不同物质进行分化，进而实现了各类物质的分离。
在具体的化工精馏过程中，精馏釜会产生大量的热量，受到热能量的作用和影响，不同性质的物质均会产生一定的导热性，进而使得物料在气化分离的基础上，对其物料实行进一步的分离[1]。
1.节能高效精馏技术的开发模式1.1分级换热节能技术传统精馏技术热量传导集中在底部，冷却媒介集中在顶部。
物料在精馏釜停留时间较长，温度上升迟缓，热损比率大。
利用分级换热节能技术，需要在精馏釜的中部安装多个换热器。
在这种新的结构下，一旦精馏釜中出现了温度差异，就可以利用中部安装的加热器进行加热减少精馏釜底部的加热时间，降低能源消耗。
1.2多组分精馏技术利用温度较高的轻组分为温度较低的重组交换回收热量，这项技术在操作中往往能以加压塔塔顶组分作为热源向常组分进行热量交换，实现热量的高效、多次、分级利用，降低损耗的同时加大能量利用效率[2]。
1.3塔系热集成技术由于化工精馏均是在精馏釜内进行的，以至于在具体的精馏过程中，难以形成一个温度较高的大环境。
在这种情况下，由于周围环境中的温度比较低，精馏釜中的热量就会被周围的大气所吸收，进而导致精馏热量出现了严重的浪费。
在此条件下，可充分利用塔系热集成技术的优势，将多个化工精馏釜进行密集分布，进而使精馏釜产生集群效应，降低精馏过程中热量浪费。
在具体操作塔系热集成技术时，必须要对材料的物理性质有一个较好的把握，将物理特性相近的物质分离放在精馏釜的上部和下部。
精馏的节能技术
精馏作为化工、石化、医药、食 品、冶金等行业生产过程的重要单元 操作，其能耗约占化工生产的40%-70 ％。
故采取措施降低蒸馏过程中的能 耗日益重要，成为研究的重点所在。
二、精馏节能技术介绍
精馏过程净功消耗的降低：
要使精馏过程的净功消耗降低，可以降低流体流动 过程产生的压力降，减小传热过程的温度差，减小传 质过程的两相浓度与平衡浓度的差别。
对于减压操作的塔, 纸然进一步降低操 作压力可减少回流比, 但减压下塔板效率降 低,节能效果不一定显著, 必须慎垂对待。
3、热能的充分利用
（1）热交换系统
精馏系统是由塔体和热交换器组成。在 再沸器、冷凝器、进料顶热器和成晶冷却 器系统中, 热交换器最佳化是节能的重要 环节, 因为它决定了热能是否得到充分利 用的问题。
（2）多效精馏系统
多效精馏系统是由 若干压力不同的精馏塔 构成，而且依据压力高 低的顺序，相邻两个塔 的高压塔塔顶蒸汽作用 为低压塔再沸器的热源， 换言之，高压塔塔顶蒸 汽的冷凝潜热均被精馏 系统自身回收利用，使 热能得到充分有效地利 用。
图4顺流和逆流三效工艺流程图
采用两效或多效精馏是充分利用能级 的一个方法。不论采用哪种方式，其精馏 操作所需的热量与单塔精馏相比较，都可 以减少30~40%。
选择最优操作压力，是 精馏系统节能的一项有力措 施。事实证明，在一定分离 精度要求下，对某些物系降 低精馏分离塔的操作压力， 可增加被分离各组分的相对 挥发度，从而减少回流比， 降低塔釜温度，尤以沸点相 近的物系，其节能效果更为 显著。
图3操作压力对气液 平衡的影响
脱甲烷塔在5~6kg/cm2压力下操作与 30~35kg/cm2压力下操作相比，回流比可下降 1/9~1/10，一个40万吨的乙烯装置，即可节 约压缩功率3600千瓦，而且投资也可减少。
科技成果——自回热精馏节能新技术
科技成果——自回热精馏节能新技术适用领域
主要适用于甲醇、乙醇、乙烯、丙烯等精细化工、石化、轻工、制药、煤化工行业精馏过程
成果简介
自回热精馏节能技术（SHRT），是将精馏系统塔顶的低温蒸汽通过压缩机压缩，提高其温度及压力后送往再沸器加热塔釜料液并放热冷凝，系统运行仅通过压缩机维持精馏过程的能量平衡，系统利用少量电能提高塔顶蒸汽的热品位，高效回收了塔顶蒸汽的汽化潜热，减少塔釜料液加热的外加能源需求，降低了塔顶冷却水耗量，达到精馏过程节能运行目的。
技术指标
（1）针对不同的精馏物系及精馏纯度要求，开发设计直接压缩式自回热精馏系统与间接式自回热精馏系统。
其运行能耗较传统精馏技术节省折合标煤40%以上。
（2）设计开发适用于精馏工况的全三元流离心压缩机，使蒸汽压缩机压缩电耗≤60kWh/吨甲醇，流量120-4700m3/min，压比范围达2-5.5。
（3）设计开发适用于精馏工况的小温差横管降膜再沸器，优化换热器结构及工艺匹配方式，使再沸器的传热系数（K值）较传统再沸器（热虹吸式）提升20%以上。
典型案例
应用单位：江苏泰利达新材料有限公司
7.3m3/h乙醇自回热精馏节能改造项目，采用直接压缩式SHRT 技术，系统采用高效双螺杆压缩机及横管降膜式再沸器，物料经预热后进入精馏塔，塔顶蒸汽进入压缩机，压缩后的塔顶蒸汽进入再沸器对塔底物料进行加热，塔顶蒸汽冷凝液与物料换热后排出。
本项目已稳定运行近1年时间，总投资约350万元，系统改造后的能源消耗为蒸汽0.95t/h，耗电218kW，循环水量5m3/h。
年节能收益约216万元。
化工精馏高效节能技术的开发及应用
化工精馏高效节能技术的开发及应用随着化工行业的发展，精馏这种重要的分离工艺在生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的精馏工艺主要以能源消耗为代价实现分离，因此其存在很大的节能潜力和技术提升的空间。
随着科技的进步，化工精馏高效节能技术的研究和应用不断推进，旨在实现节能减排、提高生产效率、降低成本。
（1）精细控制技术：采用精准的温度、流量、压力等参数控制来保证工艺的稳定性和效率。
（2）换热技术：通过换热器将废热转化为热能，使其能够有效地利用，同时减轻环境负担。
（3）真空精馏技术：采用低压下的蒸馏来实现分离，由于压力的降低，温度也相应降低，从而减少热能的消耗。
（4）多效精馏技术：利用多级塔式精馏设备来实现多级蒸馏，能够提高能源的利用效率，减少能源的浪费。
（5）气动分馏技术：采用气流来分离混合物中的标的物，与传统的液相精馏相比，不仅能够大幅度降低能耗，而且能够实现高效的分离效果。
目前，化工精馏高效节能技术的研究正处于不断拓展和创新发展的阶段。
其中，还以国外为主，我国在这一领域的研究和开发起步较晚，但已经取得了一些进展。
对于化工企业而言，应优先考虑采用高效节能技术，同时积极研究和探索新的技术路线，以保持先进的生产水平和市场竞争优势。
未来化工精馏高效节能技术的发展趋势主要包括以下几个方向：（1）智能化技术：利用传感器、自动控制和软件的优势，实现智能化控制，提高生产效率和质量。
（2）新型分离材料：研究发现，采用新型分离材料，如多孔有机材料等，可降低精馏温度、缩短操作时间，实现对挥发性物质的高效分离。
（3）膜分离技术：替代传统的精馏设备，能够在一定程度上减少许多能量消耗，同时提供更高的选择性和产率。
（4）能源综合利用技术：包括废热回收、余热利用、提高化工厂自给自足的能源利用水平等，进一步提高化工工艺的能源效率和经济效益。
总的来说，化工精馏高效节能技术的研究与应用是化工行业发展的重要方向之一。
持续不断的技术创新，将为化工企业带来更加可持续、高效、环境友好的生产模式，也是应对未来一系列环境和经济压力的必要手段之一。
热泵在精馏节能中的作用
热泵在精馏节能中的作用引言：精馏是一种常用的分离和纯化方法，广泛应用于石油化工、化学工程等领域。
然而，传统的精馏过程存在能源浪费和环境污染的问题。
为了解决这些问题，热泵被引入到精馏过程中，发挥着重要的节能作用。
本文将从节能的角度，探讨热泵在精馏中的作用。
1. 热泵的原理热泵是一种利用低温热源通过工作介质的蒸发和冷凝过程，将低温热量转移到高温热源的设备。
热泵通过循环工作介质的相变过程，将低温热量吸收并提供给高温热源，实现能量的转移和利用。
2. 热泵在精馏中的应用2.1 热泵蒸馏传统的精馏过程中，需要大量的热能来提供蒸馏塔中的汽化热。
而热泵蒸馏则利用热泵的换热效应，在蒸馏塔中提供所需的热能。
热泵蒸馏通过回收废热，将其转化为可用的热能，从而减少了能源的浪费。
同时，热泵蒸馏还可以提高蒸馏塔的效率，减少操作成本。
2.2 热泵辅助精馏除了热泵蒸馏外，热泵还可以用于辅助精馏过程。
在传统的精馏中，冷凝器需要大量的冷却水来冷却蒸汽，而热泵辅助精馏则利用热泵的冷凝效应，将冷凝器中的热量回收利用。
这不仅减少了对冷却水的需求，还提高了冷凝器的效率，减少了能源的消耗。
3. 热泵在精馏节能中的优势3.1 能源利用效率高热泵利用低温热源进行工作，将低温热量转移到高温热源，能源利用效率高。
相比传统的精馏过程，热泵在提供所需热能时，能够回收和利用废热，减少了能源的浪费。
3.2 环境友好由于热泵在精馏过程中能够回收和利用废热，减少了对环境的污染。
同时，热泵还可以减少对冷却水的需求，降低了对水资源的消耗，使精馏过程更加环保。
3.3 经济效益显著热泵在精馏中的应用可以大幅度降低能源消耗，减少运行成本。
虽然热泵设备的投资较大，但由于其长期节能效果显著，往往能够在短期内收回投资，并带来可观的经济效益。
4. 热泵在精馏节能中的案例分析以乙酸精馏为例，传统的乙酸精馏过程中，需要大量的蒸汽来提供蒸馏塔中的汽化热。
而利用热泵蒸馏技术，可以将废热回收利用，减少能源的消耗。
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。
精馏节能
1、提高分离因子 2、降低向再沸器的供热量 3、热泵精馏 4、多效精馏 5、热能综合利用 6、其他节能措施
提高分离因子
加入第二种分离剂，如适当的盐类、萃取 剂、螯合剂、夹带剂等 增加化学作用对分离的影响，如反应精馏 采用外力场，如磁场
降低向再沸器的供热量
选择经济合理的回流比 减小再沸器和冷凝器的温差 当塔底和塔顶温差较大时，可以在提馏段 增加再沸器，在精馏段增加冷凝器，降低 低温位冷却剂的用量和高温位加热剂的用 量，从而达到降低成本的目的。
热能综合利用
回收精馏装置的余热，用于本系统 或其他装置的热源，这也是精馏过程节 能的有效途径。 例如，利用塔顶蒸气或釜残液预热原料 液；利用余热为其他装置供热；回收余 热发电等。 某炼油厂利用精馏产品的低温余热 发电,1983年试运转289天,共节电1.09 x 103万度, 节汽7.46万吨,全厂单位能耗降 低3.20万千卡/ 吨原油,获经济效益100余 万元。
热泵蒸馏 1—精馏塔 2—压缩机 3—再沸器 4—节流阀
多效精馏
平流
平流
顺流
逆流
多效精馏和多效蒸发相同。多效精馏工艺由多个压力不 同的精馏塔构成, 并依次用压力高的塔之塔顶蒸气作相邻压 力低的塔再沸器的热源, 通过多次回收利用塔顶蒸气余热, 降 低精馏系统的能耗。 进料方式包括：(1)平流，各塔同时进料； (2)顺流，从高压 塔进料； (3)逆流，从低压塔进料
热泵精馏
基本过程：将塔顶蒸 汽经压缩机2绝热压缩 qn , L 后升温，重新作为再 沸器3的热源，使其中 部分液体汽化，而压 缩气体本身被冷凝成 qn ,W 液体。冷凝液经节流 阀4后一部分作为塔顶 馏出液抽出，另一部 分返回塔顶作为回流 液。
qn ,V
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。
空分精馏节能技术的应用
空分精馏节能技术的应用
空分精馏是一种常用的气体分离技术，用于分离空气中的氮气、氧气和稀有气体等组分。
为了节省能源，在空分精馏过程中可以采用多种节能技术。
可以采用低温多效精馏技术。
低温多效精馏是通过将冷却剂从高温侧向低温侧流动，
从而实现热能的循环利用。
在空分精馏中，通过采用低温多效精馏技术，可以将精馏过程
中释放的低温热能回收利用，用于预热进料气体，从而降低能耗。
可以采用压力摩擦式增压技术。
在空分精馏中，一般需要将空气压力增加到较高的压力，以便实现有效的分离和回收。
传统的压缩机增压方式存在能量浪费的问题。
而采用压
力摩擦式增压技术，通过利用摩擦装置将进气压力传递给出气端，从而实现气体压力的增加，减少了传统增压方式中的能量损失。
还可以采用换热器的节能技术。
在空分精馏中，进料气体和产品气体之间的热量交换
是必要的。
传统的换热器技术中，进料气体和产品气体之间的热量交换是直接的，存在能
量的浪费。
而采用节能换热器技术，通过在热量交换过程中加入一种介质来提高换热效率，从而减少能量损失。
还可以采用高效节能的脱硅技术。
在空分精馏过程中，硅负荷会降低分离塔的效率，
增加能耗。
而采用高效节能的脱硅技术，可以降低硅负荷，减少能耗，并且延长设备的使
用寿命。
空分精馏节能技术的应用可以有效地降低能耗，提高能源利用效率。
通过采用低温多
效精馏技术、压力摩擦式增压技术、节能换热器技术和高效节能的脱硅技术等，可以实现
能源的节约和环境的保护。
三、精馏过程的节能途径 1.减小操作回流比
P1 P2 tD tK tH tK
三、精馏过程的节能途径
4.多效精馏 将几个精馏塔串联，操作压力依次降低，前一
精馏塔的塔顶蒸汽作为后一精馏塔的再沸器的加热 介质，故除两端精馏塔外，中间的精馏塔不需从外 界引入加热和冷却介质。
P1 > P2 > P3 t1 >用场合
❖ 所分离的原料是分批获得的 ❖ 分离的原料多变
原料种类多变 原料组成多变 ❖ 多组分混合物的分离
三、间歇精馏曲线
间歇精馏曲线形式
❖ 馏出液组成 ～ 精馏时间 ❖ 塔顶温度 ～ 精馏时间
间歇精馏曲线作用
❖ 指导试车和生产 ❖ 对精馏过程进行分析
四、间歇精馏与连续精馏的比较
多组分（n 个组分）混合物分离
二、萃取精馏应用示例
1.萃取精馏塔 2.萃取剂段 苯 3.苯回收塔 4.冷凝器
环己 烷
苯—环己烷萃取精馏流程示意图
练习题目
思考题 1.精馏过程有哪些节能途径？ 2.影响精馏操作有哪些主要因素？ 3.馏出液组成恒定的间歇精馏有何特点，其理论
板层数如何确定？ 4.回流比恒定的间歇精馏有何特点，其理论板层
V
xF (R 1)
V
dV F(xD xF )
0
xWe
(xD xW ) 2 dxW
二、恒 xD 下间歇精馏的计算
4.每批精馏所需的时间
确定xW和 R 的关系
积分求出 V
则 V
Vh
汽化速率 kmol/h
一、恒沸精馏的概念
若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为夹带 剂），该组分能与原料液中的一个或两个组分形成 新的恒沸液，从而使原料液能用普通精馏方法予以 分离，这种精馏操作称为恒沸精馏。恒沸精馏可分 离具有最低恒沸点的溶液、具有最高恒沸点的溶液 以及挥发度相近的物系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
这包括增强传热面积和采用空气冷却器或蒸发冷却器代替水冷却器等方法。
2.2高温物料显热和潜热的利用从精馏塔出来的高温物料本身携带大量的热量，对这部分热量进行回收利用也是节能的一项。
如：(1)高温蒸馏时回收塔顶物料蒸汽的潜热，塔顶冷凝器用作蒸汽发生器。
如操作压力为32 kPa的粗苯乙烯塔，其塔顶物料蒸汽可用于加热进脱氢反应器的乙苯。
这种安排可使每吨苯乙烯产品节能(2)使塔顶、塔釜物料与原料进行换热，通过塔顶物料给原料液加热。
这样不仅可以充分利用塔顶、塔釜物料的余热，同时还可减少塔顶冷凝器冷量的使用量。
2.3利用夹点技术对换热网络进行优化对于一个化工系统，当有多股热流和多股冷流进行换热时，可将所有的热流合并成一根热复合曲线，所有的冷流合并成一根冷复合曲线，然后将两者一起表示在温一焓图上，夹点即为在温一焓图上冷、热复合曲线在某点重合时系统内部换热的极限，重合点的传热温差为零，该点即为夹点。
在夹点温差为零下操作，需要无限大的传热面积，可以通过技术经济评价而确定一个系统最小的传热温差——夹点温差，因此，夹点可以定义为冷、热复合温度线上传热温差最小的地方。
在换热网络的合成中，利用夹点技术考虑各种物流匹配，可以使换热网络的热量利用达到最优。
3、提高精馏系统的分离效率和产品回收率3.1多效精馏技术多效精馏的一般流程如图1。
多效精馏由N个并列操作的精馏塔构成，如图l操作压力由左至右逐效降低。
前面较高压力塔的塔顶蒸汽作为后面较低压力的塔底再沸器的加热介质，在其中冷凝。
如果相邻两塔的冷凝器和再沸器的热负荷平衡，则只有第一塔的再沸器需要加热蒸汽，最后一塔的冷凝器需要冷却介质。
采用N效蒸馏后，再沸器所需的加热蒸汽可减少到原来单效精馏所需加热蒸汽的I／N左右。
实践证明，两效精馏操作所需热量与单效精馏比较，可减少30~40％。
图1 多效精馏技术Fig.1 Multi-effect distillation technology3.2低温热泵精馏技术当塔顶冷凝器采用致冷剂冷却时称为低温精馏。
低温精馏可用较低的压力。
同时由于低温时相对挥发度较大，可采用较小的回流比，以减小冷凝器和再沸器的热负荷。
使用单效精馏并用热泵将热量从冷凝器泵送至再沸器的低温精馏，称为热泵精馏。
热泵精馏能使能耗减少。
为了使塔顶蒸汽冷凝时所放出的热能提供给再沸器作为气化室的热源，使用了膨胀阀和压缩机，以改变冷凝或沸腾的温度。
图2为最简单的热泵精馏，在塔顶冷凝器和塔底再沸器之间联上一股闭路循环的外加致冷剂，致冷剂在塔顶冷凝器中蒸发时吸收热量，然后经压缩机压缩，塔釜再沸器冷凝并放出热量，再经节流阀减压至塔顶冷凝器中蒸发。
如此反复，不断将热量从温度较低的冷凝器泵送至温度较高的再沸器。
1．精馏塔；2．压缩机；3．再沸器；4．节流阀图2 热泵精馏技术Fig.2 Distillation heat pump technology3.3热耦精馏技术热耦精馏(Fully Thermally Coupled Distillation Column)是20世纪60年代提出的一种复杂蒸馏技术，主要用于三元混合物的分离。
该类型塔已在1989年由德国BASF公司率先实现了工业化，与常规蒸馏塔相比热耦蒸馏可以节省能耗达30％左右。
可以用一个全塔和一个副塔代替两个完整的精馏塔，从全塔内引出一股液相物流直接作为副塔塔顶的液相回流，引出一股气相物流直接作为副塔塔底的气相回流，使副塔避免使用冷凝器和再沸器，实现了热量的耦合，称为热耦精馏。
热耦精馏在热力学上是最理想的系统结构，既可节省设备投资，又可节省能耗。
计算表明，热耦精馏比两个常规塔精馏可节省能耗30％左右。
日本的住友重工株式会社和Krupp Uhde建成了工业化的热耦蒸馏塔，美国UOP公司在提纯粗庚烷装置中采用了立式隔板蒸馏塔(热耦蒸馏塔的一种)。
它采用多股进料技术，并包括了吸收过程。
从近年来的发展趋势看，热耦蒸馏的工业应用有良好的前景。
Agrawal和Fidkowski 从热力学效率角度出发，分析了分离三元理想饱和液体时热耦蒸馏与常规序列的差异。
Schultz等提出了选用热耦蒸馏的一些经验法则，认为选用热耦蒸馏的情况是：进料中间组分的含量比较多，轻关键组分与中间组分之间的相对挥发度和中间组分与重关键组分之间的相对挥发度较接近。
吕向红、陆恩锡采用蒸馏计算的严格模型，模拟研究三组分混合物分离的热耦蒸馏塔和常规简单蒸馏序列的能耗，分析热耦蒸馏塔应用的前提条件，从而提出热耦蒸馏塔选用的原则：(1)当分离指数ESI<I时，如果中间组分的含量较低，则不宜于选用热耦蒸馏的方案；当其摩尔分数超过60％后，选用热耦蒸馏方案则比常规简单方案减少能耗10％。
(2)当ESI在0.9～1.1时，无论中间组分的含量高或低，选用热耦蒸馏方案都优于常规方案，既减少能耗，又节省设备投资。
(3)当ESI>1时，不宜于选用热耦蒸馏方案。
(4)如常规蒸馏塔操作压力差较大，亦不宜选用热耦蒸馏方案。
3.4 内部热集成蒸馏塔内部热集成蒸馏塔(Internally Heat Integrated DistillationColumn，简称HIDiC)，指同一塔本身的精馏段和提馏段进行热量集成。
它是通过蒸馏塔精馏段和提馏段的热集成实现蒸馏塔的无冷凝器和再沸器操作，从而大幅度降低能耗，与常规蒸馏塔相比节省的能耗可达30~60％；这是迄今所知节能幅度最大、最先进的蒸馏塔型式。
这一设想最早于20 世纪60年代山Freshwatert提出，其后不断有学者发表研究成果。
日本学者M．Nakaiwa等在完成实验研究的基础上，已于2000年通过了该塔的中试，目前正朝着工业化的方向进展。
内部热集成塔和传统的蒸馏塔有着相当大的区别：传统蒸馏塔必不可少的塔顶冷凝器和塔釜再沸器已不再需要，原有的一个蒸馏塔被分成精馏和提馏2个塔，精馏塔放置在提馏塔内率。
该类塔流程如图3所示。
图3 HIDiC流程Fig.3 HIDiC process图4 常规蒸馏塔的M-T图Fig.4 Conventional distillation tower of the M-T图5 HIDiC的M-T图Fig.5 M-T HIDiC figureHIDiC的节能原理可以通过McCabe-Thiele(M-T)图解释。
图4是常规蒸馏塔的M-T 图，精馏段和提馏段的操作线为2条直线。
图中，X D为塔顶产品组成摩尔分数，X B为塔釜产品组成摩尔分数，X f为进料组成摩尔分数，x，y分别为易挥发组分在液相和气相中的组成摩尔分数。
传质推动力为操作线和平衡线之间的距离，它沿塔高非等值分布，在进料板处最小，向塔的两端逐步增加。
这是高度不可逆性的一个主要原因，操作线和平衡线之间的垂直距离越大，有效能损失越大。
而HIDiC塔取消了冷凝器和再沸器，使得操作线变成了一条与平衡线形状相似的曲线，如图5所示。
因而HIDiC塔具有较高的热力学效率。
3.5采用新型高效分离技术分离技术是通过塔设备实现的。
对常规板式塔改造，采用高效导向筛板，可降低能耗，提高生产能力。
3.5.1高效导向筛板高效导向筛板是北京化工大学在对包括筛板塔板在内的各种塔板进行深入细致研究的基础，发挥筛板塔结构简单、造价低廉的特点，克服其漏点高、效率低的缺点，并且通过对各种塔板进行深入研究、综合比较，结合塔板上流体力学和传质学的研究开发的一种新型高效塔板，其工作原理如图6所示。
高效导向筛板是在高效导向筛板上开设了大量筛孔及少部分导向孔，通过筛孔的气体在塔板上与液体错流，穿过液层垂直上升，通过导向筛板的气体沿塔板水平前进，将动量传递给塔板上水平流动的液体，从而推动液体在塔板上均匀稳定前进，克服了原来塔板上的液面落差和液相返混，提高了生产能力和板效率，解决了堵塔、夜泛等问题。
另外，在传统塔板上，由于液面梯度，在塔板的上游总存在个非活化区，在此区域内气流无法穿过液层而上升鼓泡。
实验测定，非活化区的面积约占塔截面积的1／3左右。
高效导向筛板在液流入口处增加了向上凸成斜台状的鼓泡促进器，促使液体一进入塔板就能产生鼓泡，带来了良好的气液接触与传质。
高效导向筛板具有以下特点：(1)生产能力大；(2)效率高；(3)压降低；(4)抗堵能力强；(5)结构简单，造价低廉。
图6 导向筛板工作原理Fig.6 Sieve-oriented principle3.5.2板填复合塔板板填复合塔板是北京化工大学对板式塔与填料塔进行深入研究的基础上，充分利用板式塔中塔板间距的空隙，设置高效填料，以降低雾沫夹带、提高气体在塔内的流速和塔的生产能力。