化工精馏节能技术研究.pdf

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1、化工精馏节能技术研究杨振(天津衡创工大现代塔器技术有限公司，天津300384)摘要：当前，能源与环境问题得到了广泛的关注，主要是由于资源的紧缺情况日益严峻，节能技术在生活与生产中的重要性日益显著。在此背景下，节能技术得到了快速的发展。本文主要研究了化工精馏节能技术，其中重点介绍了其多塔精馏与多效精馏的内容，精馏节能技术的作用十分凸显，不仅实现了节能降耗，还促进了产品质量的提高。关键词：化工；精馏；节能技术在化工生产过程中，对精馏节能技术有着普遍的应用，但传统的节能技术未能满足能耗降低的要求，急需新型、高效的节能技术。在传统精馏节能技术的

2、基础上，本文对精馏节能技术展开了全面的研究，并提出了几点技术改进的对策，主要有操作条件的完善、多塔精馏的优化与分离效果的提升等，新型的精馏节能技术在化工企业得到了全面的推广，它不仅具有高效的节能作用，还拥有良好的经济效益，促进了化工企业的可持续发展。1化工精馏节能的原理化工精馏节能的原理如下：在进料后，塔底的再沸器将提供热量，以此实现塔底物料的气化，此后，塔板促进了液体物料的传质传热，再借助轻重组分实现了气化与冷凝，在此基础上，促进了分离的实现。在塔顶部分的气体，借助冷凝器实现了冷凝，此时塔顶将采取一定的产品，而其余部分则会返回塔顶。在

3、实际的化工生产过程中，塔顶冷凝器消耗了蒸汽的热量，塔底再沸器提供了热量。对于塔顶蒸汽冷凝热的高效利用，可以实现能耗的降低与生产效率的提高，进而节能与高效生产的目标也将达成⋯。当前，化工精馏节能的流程主要分为三种分别为热偶精馏流程、多效精馏流程与热泵精馏流程等。在科学技术的支持下，我国化工企业生产根据自身的实际需求，对节能精馏流程进行了广泛的应用，同时也促进了其类型的增多，在此基础上，保证了化工企业生产的高效性、稳定性与可持续性。2化工精馏节能的技术2．1操作条件的完善精馏塔的操作条件主要包括操作压力、操作温度、塔板压降、理论板数、进料位

4、置与塔顶塔底采出量及热负荷等，其中操作压力是固定的数值，而其他条件要以实际的需求为依据进行灵活的操作。关于分离值的最佳状态，它是由灵敏度分析、技术优化与设计规定共同决定的，在此基础上，实现了对相关负荷的获取，进而促进了精馏能耗节约目标的达成。2．2换热器的安装通常情况下，精馏塔的顶部与底部存在较大的温差，此时要借助换热装置，在换热器安装后，使冷热量二者保持了均衡。同时换热器的增设，使操作线斜率得到了改变，此时对于低品位的能源也能够进行利用。如果精馏塔顶部的温度变化较为明显，此时可以在塔板间增设冷凝器，其中的冷源可以为低品位冷剂，在此基础

5、上，实现了高品味冷剂使用量的减少，进而控制了主冷凝器的能耗，但此方法减弱了塔板的分离能力，如果精馏塔底部的温度变化较为明显，此时可以在塔板间增设再沸器，在此基础上，主塔再沸器的高品味热量消耗得到了控制，精馏塔中的热能也得到了降低，同时提高了热效率，促进了最佳节能效果的实现，此方法拥有良好的节能效果，但削弱了下方塔板的分离能力81。例如：在乙烯精馏塔中增设再沸器，其中提馏段的总热符合提高了30％，此时的能耗节约达到了17％。2．3多塔精馏的优化关于多塔精馏的优化主要体现在分离序列方面，通过操作实验可知，在精馏阶段要对相关的组分进行去除，主

6、要是由于这些组分极易腐蚀系统或者使其结焦，此后，对于后续设备材质的要求有所降低，同时也提高了操作的稳定性。具体的优化内容如下：对进料进行划分，使其成为两股流，每股的分子数量相同，对于塔顶、塔底的分馏比例分别为50％；对产品进行回收，主要的依据为塔顶产品的挥发度，其顺序为递减；对物系进行分离，如果各组的分沸点具有较大的差距，而组分条件为冷冻条件，此时在系统中的组分数量要保持最小值，其中最后组分的应为挥发度在1左右的，同时最后分离的应为较高产品纯度要求的组分。对于精馏程序而言，为了实现操作费用的节约可以选用热集成技术，而非无热集成的技术，前

7、者可以节省50％的费用，因此，搭系热集成技术是重要的，与单塔相比，前者的优化效果更加显著，在分离过程中对能耗的影响相对较少。通过上述技术的运用，促进了精馏系统节能潜力的挖掘，因此，多塔精馏的优化措施得到了广泛的研究。2．4多效精馏的运用多效精馏的运用主要是对原料进行划分，使其成为相等的多股以此进料，同时，对每股进行压力的送入，此时精馏塔将接受依次递增的压力，而塔的操作温度则成为递减趋势。在此基础上，如果塔的压力与温度均相对较高，此时的塔顶蒸汽则会向较低塔再沸器进行供热，而供热塔自身也会实现冷凝，在循环过程下，再沸器与冷凝器的能耗均会不断

8、减少，在此系统中，供热仅提供给第一个高压塔即可，此时系统便可以保持正常的工作，而该塔的能耗为I／N。例如：在三个塔串中，此时利用的技术为三效精馏，其能耗与原能耗相比为1：3，节能的幅度接近了70％，其节能效