精餾過(guò)程中的節(jié)能技術(shù)有哪些？

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2024-04-15 09:07

化工行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，在產(chǎn)品極其微薄的利潤(rùn)下面，企業(yè)開始考慮降低生產(chǎn)成本，噸產(chǎn)品如果能夠降低數(shù)十元，也許將給企業(yè)擺脫困境，甚至盈利。精餾裝置作為用能用戶，也逐漸成為企業(yè)考慮的對(duì)象。常見(jiàn)的精餾節(jié)能技術(shù)通常有如下幾種：

一、改進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程

1、利用預(yù)熱進(jìn)料進(jìn)行節(jié)能

進(jìn)塔的物料很多情況下需要進(jìn)行預(yù)熱，與此同時(shí)，精餾塔所采出的餾出液、側(cè)線餾分以及塔釜液都是在相應(yīng)的沸點(diǎn)溫度進(jìn)行采出的，這些采出物在進(jìn)行下一道工序之前需要進(jìn)行冷卻處理。這種情況下可以對(duì)采出物的熱量通過(guò)對(duì)進(jìn)塔物料進(jìn)行預(yù)熱的方式來(lái)充分利用，從而達(dá)到節(jié)能的目的，這種預(yù)熱進(jìn)料的方式雖然簡(jiǎn)單，但是可以節(jié)省大量的能效。

2、根據(jù)物料的不同使用合適的進(jìn)料位置

多種物料混合的過(guò)程其本質(zhì)為熵增過(guò)程，根據(jù)物料組分含量差異的不同，將進(jìn)料口進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過(guò)提高和降低進(jìn)料口來(lái)控制提餾段的大小，能夠充分完成相同分離任務(wù)的情況下，消耗更低的能源。這種技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)方式是實(shí)現(xiàn)進(jìn)料口的調(diào)節(jié)，目前在化工生產(chǎn)過(guò)程中，這種方式是比較普及的。

3、回收再利用塔頂余熱

塔頂余熱的最大載體是塔頂?shù)恼羝涮N(yùn)含的冷凝熱具有很大的數(shù)值。以煉油廠常壓塔和催化裂化裝置精餾塔為例，其塔頂?shù)恼羝麥囟瓤梢苑謩e達(dá)到88 攝氏度和93攝氏度以上。通常情況下，對(duì)于塔頂余熱進(jìn)行再利用的方式有轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽進(jìn)行直接供熱、利用余熱進(jìn)行制冷、發(fā)電等手段。

4、利用可能方式降低回流比

由于回流比與塔徑和功耗都是成正比例關(guān)系的，回流比的選擇對(duì)于化工產(chǎn)業(yè)工廠而言其本質(zhì)是設(shè)備費(fèi)用和能源費(fèi)用的最佳比例，多種烴類精餾塔的最優(yōu)回流比的1.11倍到1.24倍之間。回流比的選擇通常會(huì)基于分離物系的相對(duì)揮發(fā)度和分離要求度來(lái)進(jìn)行選擇，調(diào)整合適的回流比能夠?qū)訜豳M(fèi)用和冷凝費(fèi)用的合理分配。

二、采用先進(jìn)的精餾技術(shù)

1、對(duì)多塔精餾進(jìn)行優(yōu)化排列

精餾塔排列序列的優(yōu)化實(shí)際上能夠?qū)δ茉吹南漠a(chǎn)生很大的影響，通常情況下蒸餾塔的排列會(huì)把分離難度最大的物料精餾塔和對(duì)回收率要求最高的物料精餾塔放在最后，而將腐蝕性強(qiáng)的組分精餾塔和容易結(jié)焦物料精餾塔放在最前，然后根據(jù)汽液平衡常數(shù)的大小來(lái)進(jìn)行優(yōu)化排列，這樣在保護(hù)設(shè)備的情況下，盡量減少能源消耗。

2、采用多效精餾技術(shù)

多效精餾技術(shù)的原理與多效蒸發(fā)相類似，都是通過(guò)對(duì)多組分物料的分離通過(guò)壓力不同的精餾塔進(jìn)行精餾，由于受到設(shè)備、投資、操作難度等多方面條件的限制，目前采用最多的方式是雙效精餾。

3、中間再沸器和冷凝器的架設(shè)

采用中間再沸器和中間冷凝器的方案，能夠使蒸餾塔總熱負(fù)荷輸入和輸出均為塔底再沸器和塔頂冷凝器的傳統(tǒng)模式發(fā)生改變，通過(guò)對(duì)精餾塔不同區(qū)間的溫度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

4、采用熱泵精餾技術(shù)

熱泵精餾技術(shù)的原理是將冷凝器的熱量再傳遞給再沸器，這種做法由于能夠有效利用熱能，因而對(duì)能源的使用率有明顯的提高。根據(jù)工質(zhì)的不同可以將其分為直接和間接兩種熱泵蒸餾技術(shù)，其中直接熱泵蒸餾是以塔中的物質(zhì)作為工質(zhì)，間接熱泵精餾是添加額外循環(huán)物作為工質(zhì)。

5、采用熱耦精餾技術(shù)

熱耦精餾技術(shù)的做法是在不同精餾塔之間，在一塔內(nèi)將一股液相物或者氣相物作為另外塔的塔頂回流，這樣不僅能夠節(jié)省冷凝器和再沸器的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，還能夠通過(guò)熱量的耦和來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

6、采用透熱精餾技術(shù)

與絕熱精餾塔相比，透熱精餾塔采用兩個(gè)或者多于兩個(gè)的換熱器，這些換熱器能夠起到提供熱量或者移出熱量的作用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

7、使用內(nèi)部能量耦合精餾

內(nèi)部能量耦合精餾的原理是將傳統(tǒng)的精餾塔分成精餾段和提餾段兩個(gè)部分，再二者之間通過(guò)設(shè)置壓縮機(jī)來(lái)進(jìn)行能量耦合，通過(guò)提高過(guò)程的可逆性來(lái)提高能量的利用效率。內(nèi)部能量耦合精餾現(xiàn)已在大型化工廠內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。

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