精馏塔节能改造分析

精馏塔节能改造分析

在化工生产中的基本分离装置就是精馏塔，而在整个生产的能源消耗量中精馏塔比重也是比较大的，那么，如何减少精馏塔的能源消耗量是化工业的关键问题。本文则是从精馏塔节能改造上进行简单的分析，对精馏塔的能耗量产生了积极作用。

标签：精馏塔；节能改造；能源消耗

1 引言

精馏塔在化工业的生产环节中是基础装置之一，而且在生产的总能耗量中精馏塔的占比就超过了35%，结合美国研究中心的精馏塔相关研究成果显示，40000个精馏塔的能耗量和190ml石油是相似的，在全国能耗量的总比中大约是3%。

众所周知，我国是能耗大国，化工业的技术创新研究中显示，减少能耗不仅能够加强企业的盈利能力，同时有助于推动我国经济的整体发展。而在化工业中重点思考内容就是如何减少精馏塔的能耗量，本文就从精馏塔节能改造这一主题展开了简单的研究，以精馏塔分离过程作为研究对象，由于在全国过程中分离的能耗是比较大，因此精馏塔节能改造应当重视这一过程的能源节约。精馏塔节能改造在一定程度上促进了化工业的节约能源、减少排量的发展精神。

2 精馏塔节能改造分析

2.1 精馏塔的基本概述

精馏塔是通过精馏方式操作的塔式汽液装置，也可称作是蒸馏塔，该装置有两个基本类型，分别是板式塔和爆料塔，而从装置的操作方式上也可以分成连续性精馏塔和间接性精馏塔。

2.2 精馏塔节能改造的作用

针对不同液体的沸点进行加热和蒸馏的分离技术就是精馏，精馏被用作于针对多种成分混合的特体进行分离，同样也可以在某液态化工产品中实现提纯，比如是粗醇精馏。

此外，精馏技术不需要大量的投资，而且技术成熟、操作简单，在化工业的生产中有着广泛的应用，但是精馏技术不具备较高的热力学效率，分离1kg的化工产品就要消耗掉比较高的能源，这在一定程度上浪费了能源，而且增加了企业的经济成本，而精馏塔节能改造不仅能够保有该装置的原有优点，也可以在减低能源的消耗与化工生产的成本。

2.3 精馏塔节能改造的可行性

结合能量转移方面，精馏塔是把化石能源转变成热能，通过扩散的基本原理，把有效热能转变成扩散有效能源的一个过程，那么在这个过程就一定会产生能源的消耗，而导致能源消耗有多个方面的原因，不仅是由于在这个过程中流体出现的压强减少，而且也是由于相浓度出现了不平衡现象。此外，能源转移过程中的温度差会产生的传热。因此，精馏塔节能改造首先要注重降低蒸汽符合的最小量，以及热量损失；其次要减少加热负荷，而这要求通过减少回流比来实现蒸汽上升量的降低；接着就是缩减塔釜和塔顶这两个部分的温度差数，能够起到减少热量损失的作用；最后热量损失的循环利用，如果实现了在塔顶冷凝器上实现这一改造，就能够在一定程度上提升精馏塔的能源利用率。

2.4 精馏塔节能改造方式

结合精馏塔节能改造的相关研究成果显示，其改造方式可以分成操作改造和流程改造，而在对精馏塔实现节能改造的时候，应当按照化工生产的基本现状来确定的改造方式的，或是可以采用结合改造方式，从而获得预期中的节能效果。

2.4.1 操作改造

精馏塔的操作改造上可以多个组成结构上进行针对性改造，比如是进料结构的改造，提升装置的能源利用率，实现能源消耗的减少目的，或是进料温度的改造，增加进料温度能够使进料部分或整体汽化，减少能耗。这些方式在操作起来都非常简单、易控制，而且不用过多的经济成本，在应用范围上也比较优异。

在精馏塔的操作改造方式上，以一般塔到垂直筛孔塔板的改造为例进行简单的分析，垂直筛孔塔板主要用于真空精馏的高效率、低压力的降塔板，其功能是通过气相产生的动力给液相提供推动力，从而和经流踏板上产生的水力互相抵消，降低气液两相的不平衡值与相反流动量，从而减低压力差指，增加塔板的工作效率。通过这样的方式就能够有效的减少能耗。

2.4.2流程改造

以高效精馏技术为例，高效精馏技术是把不同成分的分离集中在一系列递减的压力塔里，通过高压塔中的冷凝器化热量给低压塔提供再沸的能量，按照顺序来实现分离工作。高效精馏塔技术的工作效率和蒸汽用量是呈现相反状态的，而且效率上更高，蒸汽用量更少。效能越高，节能效果就越加明显，但是在改造成本上也会随之递增，因此，常见装置有两種，一是双效精馏技术，和单效相比，节能上升了50%；二是三效精馏装置，在双效的利用率上在上升17%。

3 结论

精馏塔是化工业生产工作中的基础分离装置，加强该装置的能源利用率有助于加强化工业的生产。其实，精馏塔节能方式有很多，而且基于节能方式的不同，其操作难度也存在一定的差异，而且经济成本也不一样。因此，化工企业在确定

精馏塔节能改造方式的时候，一方面要分析精馏塔改造之后的能源节约率，另一方面也应当分析精馏塔节能改造的操作难度与经济成本等实际因素，才能够确定最适合的节能改造方式。

参考文献：

[1]曹慧斌，王洪海，李春利，苏伟怡.乙酸甲酯-甲醇-水的热集成萃取精馏工艺[J].现代化工，2017（04）：148-151+153.