精馏过程节能技术综述

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1、精f留过程节能技术综述摘要：精憎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，对精馆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。本文从精憎过程中热能的充分利用，提高精镭系统的热力学效率以及减少精憎过程对能量的需要这三大主要方面介绍了精徭过程的节能措施，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，并介绍了我国精镭过程节能技术的发展现状与趋势。关键词：精镭节能前言：精憎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

2、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，而精镭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，精憎过程的节能问题已经引起了人们的广泛重视。因而降低精镭过程中的能耗，对于节约能源，降低生产成本有着至关重要的作用，本文就精镭过程中的节能措施进行了详细的介绍。1.精镭过程节能技术现状：日前，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，但精徭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

3、镭装置中，混合物料从某一中问位置进入塔内，塔内设有塔板或填料促进汽液两相之问的相互接触，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徭出液。在该精镭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，因此精镭过程的节能技术具有广阔的发展空I'可。近年来，此界能源短缺状况加剧，各国对精馆节能技术的研究都很重视，以精憎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馆过程中。在现今能源资源紧缺

4、的情况下，对精镭过程的节能研究就变得十分重要。2.充分利用精僧系统的热能：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。2.1保温隔热:精憎系统由塔体、热交换器以及各种管道组成，这些设备多为金属材料制成，对热的传导较为容易，使得精徭过程容易受到环境温度的彤响，如果对塔体、热交换器和管道采取保温隔热的措施，就可以极大的降低设备与环境之问的热传递作用，从而达到节约能量的目的。2.2潜热利用：精镭塔的显热回收量通常较小，对于高温精馆过程，常通过回收塔顶蒸汽的潜热来达到节

5、能的效果。从精憎塔出来的高温物料本身携带有大量的热量，对塔顶物料的余热进行充分的回收利用，还可以减少塔顶冷凝器中冷流体的使用量。对于一般的塔顶具有一定压力、温度的液体物料，可使其通过减压室将显热转换成潜热进行回收，具体方法是：使塔釜液先进入减压罐，在减压条件下闪蒸成蒸汽，然后通过中压蒸汽驱动的蒸汽喷射泵将此部分蒸汽升压，用于其他设备，其流程见下图。2.3优化热交换器：优化热交换器是节能的重要环节，因为它决定了热能是否能够得到充分利用。因此提高热交换器的换热效果十分有利于精憎过程的节能。为了提高热交

6、换器的传热系数，研究人员现已开发了多种高效换热设备或元件，如波纹型和多孔管型等一些能够更好地强化传热的类型，可大大提高传热系数。双波纹管和一面多孔一血波纹的传热表面都能够使传热系数提高1〜2倍；而高热流管与过去的低翅片管相比，传热效率则能提高30%。另外强化再沸器和冷凝器中的传热，还包括增强传热面积，和采用空气冷却器或蒸发冷却器代替水冷却器等方法。1.提高精馆系统的热力学效率：提高精谓系统的热力学效率，主要是在提高系统的分离效率和产品回收率这两方面，可以通过多效精憎、热泵精憎、热耦精憎等技术实现，

7、或采用新型塔板、高效填料塔等来增强分离效果和降低能耗。3.1多效精馆：在许多发达的工业国家，多效精谓已成为一种规范性节能系统，被广泛应用于工业生产中。多效精锚是通过扩展工艺流程来节减精憎操作能耗的，它是用多塔代替单塔,各个塔的能位级别不同，能位较高的塔排出的能量用于较低的塔，从而达到节能的目的。即多效精锚将前级塔顶冷凝器与次级塔底再沸器合二为一,将前级塔顶蒸汽冷凝所放出的热量用作次级塔液的汽化，操作压力逐效降低，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，在其屮冷凝，其原理与多

8、效蒸发相同。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。若按进料方向与操作压力梯度方向是否一致划分，多效精憎可分为三类：多效平流、多效顺流和多效逆流。①平流型:原料被分成大致均匀的两股分别送入高、低压两塔中，其中以高压塔塔顶蒸汽向低压塔塔釜提供热量，两塔均从塔顶、塔釜采出产品。②顺流LGH型:流程从高压塔进料，高压塔塔顶产品作为低压塔进料，两塔塔釜均采出产品，而塔顶产品全由低压塔塔顶采出。③顺流HGL型：：此流程也只从高