精餾過程中的節能技術有哪些

發布時間：

2024-08-12 09:15

化工行業的競爭日趨激烈，在產品極其微薄的利潤下面，企業開始考慮降低生產成本，噸產品如果能夠降低數十元，也許將給企業擺脫困境，甚至盈利。精餾裝置作為用能用戶，也逐漸成為企業考慮的對象。常見的精餾節能技術通常有如下幾種：

一、改進生產運行過程

1、利用預熱進料進行節能

進塔的物料很多情況下需要進行預熱，與此同時，精餾塔所采出的餾出液、側線餾分以及塔釜液都是在相應的沸點溫度進行采出的，這些采出物在進行下一道工序之前需要進行冷卻處理。這種情況下可以對采出物的熱量通過對進塔物料進行預熱的方式來充分利用，從而達到節能的目的，這種預熱進料的方式雖然簡單，但是可以節省大量的能效。

2、根據物料的不同使用合適的進料位置

多種物料混合的過程其本質為熵增過程，根據物料組分含量差異的不同，將進料口進行適當的調整，通過提高和降低進料口來控制提餾段的大小，能夠充分完成相同分離任務的情況下，消耗更低的能源。這種技術主要實現方式是實現進料口的調節，目前在化工生產過程中，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的蒸汽，其蘊含的冷凝熱具有很大的數值。以煉油廠常壓塔和催化裂化裝置精餾塔為例，其塔頂的蒸汽溫度可以分別達到88 攝氏度和93攝氏度以上。通常情況下，對于塔頂余熱進行再利用的方式有轉化為低壓蒸汽進行直接供熱、利用余熱進行制冷、發電等手段。

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系的，回流比的選擇對于化工產業工廠而言其本質是設備費用和能源費用的最佳比例，多種烴類精餾塔的最優回流比的1.11倍到1.24倍之間。回流比的選擇通常會基于分離物系的相對揮發度和分離要求度來進行選擇，調整合適的回流比能夠對加熱費用和冷凝費用的合理分配。

二、采用先進的精餾技術

1、對多塔精餾進行優化排列

精餾塔排列序列的優化實際上能夠對能源的消耗產生很大的影響，通常情況下蒸餾塔的排列會把分離難度最大的物料精餾塔和對回收率要求最高的物料精餾塔放在最后，而將腐蝕性強的組分精餾塔和容易結焦物料精餾塔放在最前，然后根據汽液平衡常數的大小來進行優化排列，這樣在保護設備的情況下，盡量減少能源消耗。

2、采用多效精餾技術

多效精餾技術的原理與多效蒸發相類似，都是通過對多組分物料的分離通過壓力不同的精餾塔進行精餾，由于受到設備、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

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荷輸入和輸出均為塔底再沸器和塔頂冷凝器的傳統模式發生改變，通過對精餾塔不同區間的溫度進行控制，實現節能效果。

4、采用熱泵精餾技術

熱泵精餾技術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，因而對能源的使用率有明顯的提高。根據工質的不同可以將其分為直接和間接兩種熱泵蒸餾技術，其中直接熱泵蒸餾是以塔中的物質作為工質，間接熱泵精餾是添加額外循環物作為工質。

5、采用熱耦精餾技術

熱耦精餾技術的做法是在不同精餾塔之間，在一塔內將一股液相物或者氣相物作為另外塔的塔頂回流，這樣不僅能夠節省冷凝器和再沸器的建設和維護費用，還能夠通過熱量的耦和來實現節能效果。

6、采用透熱精餾技術

與絕熱精餾塔相比，透熱精餾塔采用兩個或者多于兩個的換熱器，這些換熱器能夠起到提供熱量或者移出熱量的作用，實現節能效果。

7、使用內部能量耦合精餾

內部能量耦合精餾的原理是將傳統的精餾塔分成精餾段和提餾段兩個部分，再二者之間通過設置壓縮機來進行能量耦合，通過提高過程的可逆性來提高能量的利用效率。內部能量耦合精餾現已在大型化工廠內得到廣泛的應用。

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